3.4 Verwendete radioaktive Präparate

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Manfred Biermann
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1 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat Vrwndt radioaktiv Präparat Zur Enrgiichung ds Vilkanalanalysators wrdn in dism Vrsuch di dri radioaktivn Präparat 22 Na, 60 Co und 152 Eu vrwndt, um anschlißnd das Enrgispktrum von 228 Th zu analysirn. Di Probn von Natrium, Cobalt und Thorium sind in Mssing ingarbitt und auf Mssingstäbn von twa 1 cm Durchmssr aufgschraubt. Di Probn könnn zur Mssung in in Bliabschirmung gbracht wrdn, aus dr di nachzuwisnd Strahlung durch in Öffnung austrtn kann. Zur Mssung dr Winklvrtilung dr 22 Na-Vrnichtungsphotonn kann di Prob vom Stab abgschraubt und auf inr Haltrung im Mittlpunkt dr Krisbahn ds Dtktors positionirt wrdn. Di Europiumprob ist in inr Glasprl in inn Kunststoffstab inggossn und kann zur Mssung bnfalls in di Bliabschirmung ingbracht wrdn Natrium Na zrfällt mit inr Halbwrtszit von ( Na) 2, 6088 T Jahrn durch β-zrfall 1 2 = zu nahzu 100 % in dn angrgtn Krnzustand 2 + von 22 N. Dabi tritt β + -Zrfall mit inr Wahrschinlichkit von 89,9 % und Elktroninfang zu 10,1 % auf Na 10 N + + ν (3.1) 22 Na N + ν (3.2) Abbildung 3.9 zigt das Zrfallsschma von 22 Na. Abbildung 3.9: Zrfallsschma von Na-22, Enrgin in MV (aus [10]) Nbn dm intnsivn Vrnichtungspak bi 511 kv tritt in witr intnsiv Lini bi 1274,6 kv im Spktrum auf. Dr angrgt Zustand ght durch Emission ins γ- Quants disr Enrgi in dn Grundzustand übrght.

2 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat Cobalt Co zrfällt mit inr Halbwrtszit von ( Co) 5, 2714 T Jahrn durch β -Zrfall 1 2 = zu fast 100 % in dn drittn angrgtn Krnzustand 4 + von 60 Ni Co 28 Ni + + ν (3.3) Abbildung 3.10 zigt das Zrfallsschma von 60 Co. Abbildung 3.10: Zrfallsschma von Co-60, Enrgin in MV (aus [10]) Im Spktrum trtn zwi intnsiv Linin auf, di zur Enrgiichung vrwndt wrdn. Am wahrschinlichstn ist dr Übrgang vom angrgtn Krzustand 4 + in dn Krnzustand 2 + inr Enrgi von 1332,5 kv. Dm mittirtn γ-quant dr Enrgidiffrnz zwischn bidn Zuständn von 1173,2 kv folgt nach inr mittlrn Lbnsdaur von 0,7 ps di Emission ins witrn γ-quants inr Enrgi von 1332,5 kv bim Übrgang in dn Grundzustand Europium Eu zrfällt durch β-zrfall mit inr Halbwrtszit von ( Eu) 12 Dabi trtn all dri Zrfallsartn auf: T Jahrn. 1 2 = Eu Gd + + ν (3.4) Eu 62 Sm + + ν (3.5) 152 Eu Sm + ν (3.6) 152 Das Zrfallsschma von 152 Eu ist äußrst komplx. Abbildung 3.11 zigt in stark vrinfachts Zrfallsschma, in dm nur di bidn intnsivstn γ-übrgäng

3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 80 dargstllt sind. Dis Photopaks dr bidn gnanntn Enrgin wrdn zur Enrgiichung vrwndt. Das kompltt Zrfallsschma von Europium ist 3.

3 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 80 dargstllt sind. Dis Photopaks dr bidn gnanntn Enrgin wrdn zur Enrgiichung vrwndt. Das kompltt Zrfallsschma von Europium ist 3.21 (am End diss Dokumnts) zu findn. Abbildung 3.11: Vrinfachts Zrfallsschma von Eu Thorium-228 Abbildung 3.12 zigt di Zrfallsrih von 232 Th, in dr als Zrfallsprodukt 228 Th ntstht. Abbildung 3.12: Thorium-Rih (aus [12]) Im Folgndn wrdn di wichtigstn Zrfäll aufgführt, bi dnn nbn α- und β- Tilchn auch γ-strahlung mittirt wird. Aus Gründn inr übrsichtlichn Darstllung wrdn nur di γ-enrgin dr intnsivstn Übrgäng gnannt. Vollständig Darstllungn findn sich in [9] und [10].

4 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 81 Abbildung 3.13: Zrfallsschma von Th-228 (aus [9]) 84, , ,98 207,8 166,41 84,9 Abbildung 3.14: Zrfallsschma von Ra-224 Abbildung 3.15: Zrfallsschma (aus [9]) von Rn-220 (aus [9]) 240,99 4,1 549,73 0,114

5 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 82 γ-enrgi / kv rl. Intnsität 804,9 0,002 Abbildung 3.16: Zrfallsschma von Po-216 (aus [9]) Abbildung 3.17: Zrfallsschma von Pb-212 (aus [10]) 238, ,09 7,57

6 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 83 Abbildung 3.18: Zrfallsschma von Bi-212 nach Po-212 nach Pb-208 (aus [9]) 1620,5 2,32 727,3 10, , Abbildung 3.19: Zrfallsschma von Bi-212 nach Tl-208 (aus [9]) 39,86 2,96 452,98 1,01

7 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 84 Abbildung 3.20: Zrfallsschma von Tl-208 (aus [9]) 2614, ,77 22,8 583,19 85,2 277,36 6,36

8 3 Szintillationszählr - Vrwndt radioaktiv Präparat 85 Abbildung 3.21: Zrfallsschma von Eu-152 (aus [9])

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