Radioaktive Isotope: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 2. August 2022, 13:02 Uhr

Für versuche mit ionisierender Strahlung benötigt man radioaktive Isotope. Die häufigste Form unserer Sammlung ist dabei die eines Strahlerstiftes. In einem Metallstift ist an einer Seite eine radioaktive Probe umschlossen in einer Folie eingewalzt und setzt dabei bedingt durch die Abschirmung durch den Metallkörpers ihre Strahlung in einer Vorzugsrichtung frei. Die verfügbaren Istope sind dabei ${}_{\ }^{22}\mathrm {Na}$ , ${}_{\ }^{137}\mathrm {Cs}$ , ${}_{\ }^{241}\mathrm {Am}$ , ${}_{\ }^{60}\mathrm {Co}$ und ${}_{\ }^{90}\mathrm {Sr}$ .

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Innerhalb des Metallkörpers ist an einem Ende eine geringe Menge radioaktiven Materials in einer Metallfolie eingewalzt und somit vor Umwelteinwirkungen geschützt. Die freigesetzte ionisierende Strahlung besitzt durch den Metallkörper bzw. die Öffnung eine Vorzugsrichtung. Eine möglicherweise vorliegende Bauartzulassung ist auch auf dem Stift gedruckt. Die Bennennung der jeweiligen Isotope in dem Benutzungsbuch ist dem Aufdruck auf dem Stift zu entnehmen. Die bei den jeweiligen Zerfällen freiwerdende Strahlung ist den Zerfallsschemata in den Fotos [1] am Ende dieses Artikels zu entnehmen.

Funktionsweise

Für die Verwendung in Experimenten wird der Stift eingespannt. Dabei ist darauf zu achten, dass die ionisierende Strahlung vom Körper weggerichtet ist. Für die Verwendung mit Thorlabs-Materialien gibt es eigene Einspannvorrichtungen, die die Verwendung auf Breadboards zulassen.

Experimente

Betriebsanweisungen

Bedienungsanleitung

der Produkte einschließlich technischer Zeichnungen

Neben dem Isotopengenerator sind auch weitere radioaktive Isotope verfügbar. Diese liegen in Form eines Stiftes vor. Die eigentliche aktive Probe sitzt in der Spitze des Stiftes und wird bei Nichtbenutzung in einer Abschirmung gelagert.

Wichtige Daten

Sammlungsposition	1d (Tresor für radioaktive Materialien)
Hersteller	Eckert und Ziegler
Isotope und Aktivitäten	Cs-137: 74 kBq ; Am-241: 74 kBq ; Na-22: 74 kBq ; Sr-90: 74 kBq ; Co-60: 74 kBq ; Gemisch (Cs-137: 74 kBq, Sr-90: 4,4 kBq, Am-241: 4,4 kBq)
Sonstiges	Die Nutzung ist nur bei vorheriger Belehrung und unter Beachtung der rechtlichen Rahmenbedingungen möglich. Für die Verwendung ist die Eintragung in das Benutzungsbuch zwingend erforderlich.

Zu sehen sind von links nach rechts die Prüfstrahler mit einem gemischter Strahler aus Am-241, Co-60 und Cs-137, Co-60, Na-22, Am-241, Sr-90 und Cs-137.

Fotos

```
     Gesamte Isotopensammlung
```
```
     Prüfstrahler
```

     Vereinfachtes Zerfallsschema von Cs-137

     Vereinfachtes Zerfallsschema von Na-22

     Vereinfachtes Zerfallsschema von Sr-90

     Vereinfachtes Zerfallsschema von Co-60

     Vereinfachtes Zerfallsschema von Am-241

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0

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 [[Kategorie:Materie]]
+__KEIN_INHALTSVERZEICHNIS__
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+Für versuche mit ionisierender Strahlung benötigt man radioaktive Isotope. Die häufigste Form unserer Sammlung ist dabei die eines Strahlerstiftes. In einem Metallstift ist an einer Seite eine radioaktive Probe umschlossen in einer Folie eingewalzt und setzt dabei bedingt durch die Abschirmung durch den Metallkörpers ihre Strahlung in einer Vorzugsrichtung frei. Die verfügbaren Istope sind dabei   <math>{}^{22}_{\ } \mathrm{Na}</math> ,<math>{}^{137}_{\ } \mathrm{Cs}</math> , <math>{}^{241}_{\ } \mathrm{Am}</math> , <math>{}^{60}_{\ } \mathrm{Co}</math> und  <math>{}^{90}_{\ } \mathrm{Sr}</math> .
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 === Aufbau und Funktionsweise ===
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 '''Aufbau'''
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+Innerhalb des Metallkörpers ist an einem Ende eine geringe Menge radioaktiven Materials in einer Metallfolie eingewalzt und somit vor Umwelteinwirkungen geschützt. Die freigesetzte ionisierende Strahlung besitzt durch den Metallkörper bzw. die Öffnung eine Vorzugsrichtung. Eine möglicherweise vorliegende Bauartzulassung ist auch auf dem Stift gedruckt. Die Bennennung der jeweiligen Isotope in dem Benutzungsbuch ist dem Aufdruck auf dem Stift zu entnehmen. Die bei den jeweiligen Zerfällen freiwerdende Strahlung ist den Zerfallsschemata in den Fotos
+[https://didaktik.pi5.physik.uni-stuttgart.de/w/index.php/HW:Radioaktive_Isotope#Fotos] am Ende dieses Artikels zu entnehmen.
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-  <div class="large-5 columns">
-[[Datei:HW_Materie_gesamte_Isotopensammlung.jpg|400px|thumb|right|Neben dem [[HW:Isotopengenerator|Isotopengenerator]] sind auch weitere radioaktive Isotope verfügbar. Diese liegen in Form eines Stiftes vor. Die eigentliche aktive Probe sitzt in der Spitze des Stiftes und wird bei Nichtbenutzung in einer Abschirmung gelagert.]]
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 '''Funktionsweise'''
-Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.
+Für die Verwendung in Experimenten wird der Stift eingespannt. Dabei ist darauf zu achten, dass die ionisierende Strahlung vom Körper weggerichtet ist. Für die Verwendung mit Thorlabs-Materialien gibt es eigene Einspannvorrichtungen, die die Verwendung auf Breadboards zulassen.
-</div>
+=== Experimente ===
-  <div class="large-5 columns">
-[[Datei:HW_Materie_Prüfstrahler.jpg|400px|thumb|right|Zu sehen sind die Prüfstrahler mit den Isotopen Na-22, Cs-137, Sr-90, Am-241, Co-60 und ein gemischter Strahler aus Am-241, Co-60 und Cs-137.]]
-  </div>
-</div>
-<div class="row">
-  <div class="large-7 columns">
+* [[BP:Gammaspektroskopie - Musik aus Atomkernen|Gammaspektroskopie - Musik aus Atomkernen]]
+* [[EXP:Abschirmung von Gammastrahlung|Abschirmung von Gammastrahlung]]
+=== Betriebsanweisungen ===
+* [[BA:Radioaktive Präparate oberhalb der Freigrenze|Radioaktive Präparate oberhalb der Freigrenze]]
+* [[BA:Bauartzugelassene radioaktive Präparate|Bauartzugelassene radioaktive Präparate]]
-=== Zubehör ===
+=== Bedienungsanleitung===
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+* [https://www.ezag.com/home/products/isotope_products/isotrak_calibration_sources/education_training/#c741|Beschreibung der Produkte einschließlich technischer Zeichnungen]
-=== Experimente ===
+</div>
+  <div class="large-5 columns">
+[[Datei:HW_Materie_gesamte_Isotopensammlung.jpg|400px|thumb|right|Neben dem [[HW:Isotopengenerator|Isotopengenerator]] sind auch weitere radioaktive Isotope verfügbar. Diese liegen in Form eines Stiftes vor. Die eigentliche aktive Probe sitzt in der Spitze des Stiftes und wird bei Nichtbenutzung in einer Abschirmung gelagert.]]
    </div>
    <div class="large-5 columns">
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 {| class="wikitable" style="margin: auto; width: 100%"|
 | Sammlungsposition
-| Tresor für radioaktive Materialien
+| 1d (Tresor für radioaktive Materialien)
 |-
 | Hersteller
 | Eckert und Ziegler
 |-
-| Isotop und Aktivität
+| Isotope und Aktivitäten
-| Cs-137, 370&thinsp;kBq
+| Cs-137: 74&thinsp;kBq ; Am-241: 74&thinsp;kBq ; Na-22: 74&thinsp;kBq ; Sr-90: 74&thinsp;kBq ; Co-60: 74&thinsp;kBq ; Gemisch (Cs-137: 74&thinsp;kBq, Sr-90: 4,4&thinsp;kBq, Am-241: 4,4&thinsp;kBq)
 |-
 | Sonstiges
-| Die Nutzung ist nur bei vorheriger Belehrung und unter Beachtung der derzeitigen rechtlichen Rahmenbedingungen möglich.
+| Die Nutzung ist nur bei vorheriger Belehrung und unter Beachtung der rechtlichen Rahmenbedingungen möglich. Für die Verwendung ist die Eintragung in das Benutzungsbuch zwingend erforderlich.
 |}
    </div>
-</div>
+  <div class="large-5 columns">
-* [[BP:Gammaspektroskopie - Musik aus Atomkernen|Gammaspektroskopie - Musik aus Atomkernen]]
+[[Datei:HW_Materie_Prüfstrahler.jpg|400px|thumb|right|Zu sehen sind von links nach rechts die Prüfstrahler mit einem gemischter Strahler aus Am-241, Co-60 und Cs-137, Co-60, Na-22, Am-241, Sr-90 und Cs-137.]]
-* [[EXP:Abschirmungsgesetz von Gamma- und Betastrahlung|Abschirmungsgesetz von Gamma- und Betastrahlung]]
+  </div>
+</div>
-=== Betriebsanweisungen ===
-* [[BA:Radioaktive Präparate oberhalb der Freigrenze|Radioaktive Präparate oberhalb der Freigrenze]]
-=== Bedienungsanleitung von Eckert & Ziegler ===
-* [https://www.ezag.com/fileadmin/ezag/user-uploads/isotopes/isotopes/Isotrak/isotrak-pdf/Operation_manuals/Isotopengenerator_2019_07.pdf]
 === Fotos ===
 <div class="row">
-   <div class="large-8 large-centered columns">
+   <div class="large-4 large-centered columns">
 <ul class="example-orbit" data-orbit>
    <li class="active">
-     [[Datei:HW_Materie_Isotopengenerator.jpg|slide 1]]
+     [[Datei:HW_Materie_gesamte_Isotopensammlung.jpg|slide 1]]
      <div class="orbit-caption">
-       Isotopengenerator-Set
+       Gesamte Isotopensammlung
      </div>
    </li>
-  <li>
+ <li class="active">
-     [[Datei:HW_Materie_Normierte Aktivität Ba137.jpg|slide 2]]
+     [[Datei:HW_Materie_Prüfstrahler.jpg|slide 2]]
      <div class="orbit-caption">
-       Gleichgewichts Aktivität Ba-137
+       Prüfstrahler
+ </div>
+ </li>
+  <li class="active">
+    [[Datei:HW_Materie_Zerfallsschema_Cs-137.png|slide 3]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Vereinfachtes Zerfallsschema von Cs-137
      </div>
+  </li>
+ <li class="active">
+    [[Datei:HW_Materie_Zerfallsschema_Na-22.png|slide 4]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Vereinfachtes Zerfallsschema von Na-22
      </div>
+  </li>
+<li class="active">
+    [[Datei:HW_Materie_Zerfallsschema_Sr-90.png|slide 5]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Vereinfachtes Zerfallsschema von Sr-90
+    </div>
+  </li>
+<li class="active">
+    [[Datei:HW_Materie_Zerfallsschema_Co-60.png|slide 6]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Vereinfachtes Zerfallsschema von Co-60
+    </div>
+  </li>
+<li class="active">
+    [[Datei:HW_Materie_Zerfallsschema_Am-241.png|slide 7]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Vereinfachtes Zerfallsschema von Am-241
+    </div>
+  </li>
+</ul>
+  </div>
+</div>
 {|
 https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
-Dieses Werk ist lizenziert unter einer [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de Creative Commons  Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.]
+Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
 |}

HW