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 Unser Gehirn behält das Unerwartete im Blick
17.08.2018 | Philipps-Universität Marburg

nachricht Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt
16.08.2018 | Universität Bern

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics