Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Endlich genaue Messung von radioaktivem Thoron möglich

28.02.2011
PTB entwickelt weltweit erstes Primärnormal zur Kalibrierung von Thoron-Messgeräten.

„Viele sagen jetzt: ´So einfach? Da hätte man ja schon lange mal drauf kommen können!` Aber es kommt eben auf die richtige Idee zur richtigen Zeit an“, freut sich Annette Röttger von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB).

Dem wissenschaftlichen Team um die Physikerin gelang etwas, das bisher für unmöglich gehalten wurde: Es entwickelte ein Primärnormal für die Messung von kurzlebigem radioaktivem Thoron. An dieser weltweit zurzeit einmaligen Einrichtung werden nun Thoron-Messgeräte aus aller Welt kalibriert. Dies ist die Grundlage für genaue Messungen des radioaktiven Gases, das natürlicherweise im Boden entsteht, sich in Wohnräumen sammeln kann und dessen Zerfallsprodukte als krebserregend gelten.

Ebenso wie sein Schwesterisotop Radon (Rn-222) kann auch das radioaktive Gas Thoron (Rn-220) durch seine Zerfallsprodukte Lungenkrebs erzeugen, wenn diese über längere Zeiträume und in höheren Konzentrationen eingeatmet werden. Das Maß der Belastung von Wohnräumen schwankt stark und ist von der Bauweise des Hauses und dem Lüftungsverhalten abhängig. Die Messung von Rn 222 gelingt schon länger sehr genau, doch Thoron-Messgeräte lieferten bisher Ergebnisse mit erheblichen Unsicherheiten.

Schlimmer noch: Manchmal sind die Ergebnisse schlicht falsch! Für die Gefahrenabschätzung ist die exakte Messung von Thoron jedoch wichtig, denn bei gleicher Aktivitätskonzentration ergibt sich aus den Thoron-Folgeprodukten eine 14-fach höhere Strahlenbelastung als aus den Folgeprodukten des bereits gut messbaren Rn-222.

„Klar war, dass alle Thoron-Messgeräte einen einheitlichen Standard brauchen, mit dem sie kalibriert werden können, damit alle Messungen vergleichbar sind und man die Unsicherheit des einzelnen Messgeräts kennt“, erklärt Annette Röttger. Doch die Entwicklung eines überall gültigen Standards – Metrologen sprechen von einem Primärnormal –, wie es für Rn-222 schon existiert, galt lange als unmöglich, weil Thoron eine relativ kurze Halbwertzeit von nur 55 Sekunden hat. Das Team der PTB hatte schließlich die zündende Idee:

Kernstück des Primärnormals ist ein Prüfbehälter, der mit einer definierten Menge von Thoron gefüllt ist. Angesichts der kurzen Halbwertzeit kam aber kein geschlossener Behälter wie beim Radon infrage, denn in dem würde die Aktivität in kürzester Zeit stark abnehmen. Darum entwickelten die Wissenschaftler ein Kreislaufsystem, das ständig neu erzeugtes Thoron mit einem starken Luftstrom herbeiführt und die Aktivität im Behälter konstant hält.

Die Erzeugung und die genaue Messung der zugeführten Aktivität war eine messtechnische Herausforderung. Sie gelang über einen neuartigen Messaufbau, genannt Thoron-Emanations-Messplatz (TEM). Die Aktivität stammt hierbei aus einem Thorium (Th-228)-Präparat, das kontinuierlich Thoron produziert. Ein beständiger starker Luftstrom transportiert das Thoron in den Prüfbehälter. Die harte Nuss, die es zu knacken galt, war: Wie viel Thoron wird abtransportiert und wie viel bleibt in der Quelle? Es gelang dem PTB-Team schließlich, dieses Verhältnis auf ein Promille genau zu bestimmen.

Parallel zum Betrieb des TEM kann an den Prüfbehälter das zu kalibrierende Messgerät angeschlossen werden. Alle angeschlossenen Geräte zeigen in der Regel mehr oder weniger unterschiedliche Ergebnisse. Ein Faktor 4 kann da schon mal vorkommen! Die Hersteller erhalten dann von der PTB einen Korrekturfaktor, mit dem sie das Messergebnis multiplizieren müssen, um zum richtigen Ergebnis zu gelangen.

Da in Asien, Europa und Lateinamerika immer mehr geologische und epidemiologische Studien ihr Augenmerk auf das bisher wenig beachtete Thoron richten, ist der neu eingerichtete Messplatz in der PTB durch internationale Kunden ständig ausgebucht. ptb/if

Ansprechpartner:
Dr. Annette Röttger, Arbeitsgruppe 6.13 Radon-Messtechnik, Tel. (0531) 592-6130, E-Mail: annette.roettger@ptb.de
Originalveröffentlichung
Röttger, A.; Honig, A.; Dersch, R.; Ott, O.; Arnold, D.:A primary standard for activity concentration of 220 Rn (thoron) in air. Applied Radiation and Isotopes 68 (2010) 1292-1296
Weitere aktuelle PTB-Nachrichten:
Ausrufung des Helmholtz-Preises 2012 (22. Feb)
Schon als Schüler die Mikro- und Nanowelt erforschen (15. Feb)
Das "neue" Kilogramm kommt näher (27. Jan)

Imke Frischmuth
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Tel. 0531-592-9323

Imke Frischmuth | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise