Schutz vor Strahlung – Abschirmung durch Aluminium - Ist die Bestimmung des Massenabschwächungskoeffizienten von Aluminium mit einer Mischprobe bestehend aus: Cs-137, Am-241 und Sr-90 mit einem Geiger-Müller-Zählrohr möglich?

Abstract

Experimente zur Abschirmung von ionisierender Strahlung sollten in keinem Anfängerpraktikum fehlen, um den Studierenden die Abschirmung (durch Absorption) als eines der Hauptprinzipien des Strahlenschutzes zu vermitteln. Eine besonders interessante Fragestellung für ein Experiment zu diesem Thema, ist die Bestimmung des Massenabschwächungskoeffizienten eines Gamma-Strahlers durch Aluminium.
Da nicht jedes Grund- oder Anfängerpraktikum über geeignete reine Gamma-Präparate verfügt, wurde im Anfängerpraktikum der Fakultät für Physik an der Universität Wien eine Alternative gesucht und erprobt. Wir befassten uns mit der Frage, ob ein bereits vorhandenes, genehmigungspflichtiges Alpha/Beta/Gamma-Mischpräparat, bestehend aus Am-241, Sr90 und Cs-137 genauso geeignet ist, wie ein reines Cs-137 Präparat, um den Massenabschwächungskoeffizienten von Cs-137 durch Aluminium hinreichend zuverlässig zu bestimmen. Je nach Aufbau der Messapparatur lassen sich die vielfältigen Wechselwirkungen mit Materie und die Auswirkung der Proben- und Apparaturgeometrie eindrucksvoll zeigen. Mit je einem Kollimator an Probe und Zählrohr lässt sich der Literaturwert quantitativ bestimmen, aber selbst mit einfachem und kostengünstigen Aufbau (die Bearbeitung von Blei wird in vielen hauseigenen Werkstätten nicht mehr durchgeführt) sind zuverlässig wiederholbare Ergebnisse in der entsprechenden Größenordnung messbar.