Was ist ein Strahlungsmessgerät?
Strahlungsmessgeräte sind Instrumente zur Messung von Strahlungswerten in der Umwelt.
Strahlungsmessgeräte werden je nach Strahlungsdetektionsmechanismus auf unterschiedliche Weise eingesetzt, z. B. als Geiger-Muller-Detektoren, Szintillationsdetektoren und Halbleiterdetektoren.
Wenn sie zur Überprüfung der Strahlenbelastung eingesetzt werden, werden sie als Dosimeter bezeichnet. Da sie die kumulative Strahlenbelastung bis zu diesem Zeitpunkt messen, werden die Zahlen sorgfältig kontrolliert, um sicherzustellen, dass sie die vorgeschriebenen Strahlenbelastungsgrenzwerte nicht erreichen.
Anwendungen von Strahlungsmessgeräten
Strahlungsmessgeräte werden seit dem Atomunfall in Fukushima während des großen Erdbebens in Ostjapan häufig eingesetzt. Durch den Atomunfall wurden radioaktive Stoffe über ein großes Gebiet verteilt, so dass der Boden kontaminiert wurde und mancherorts auch Nutzpflanzen und Meeresprodukte verseucht wurden. Um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten, werden daher in der Nähe des Kernkraftwerks Strahlungsmessgeräte eingesetzt, die die Strahlungswerte in Lebensmitteln, Böden und der Umwelt messen.
Medizinische Einrichtungen verwenden Röntgenstrahlen, eine Art von Strahlung, so dass Röntgentechniker und andere Personen, die mit Röntgenstrahlen arbeiten, während ihrer Arbeit stets Dosimeter tragen, um ihre Strahlenbelastung zu überprüfen.
Funktionsweise der Strahlungsmessgeräte
Es gibt verschiedene Arten von Strahlung: Alpha-, Beta-, Gamma- und Röntgenstrahlen. Bei Alphastrahlen handelt es sich um Heliumkerne, bei Betastrahlen um Elektronen, so dass sie beim Auftreffen auf Luftmoleküle schnell abgebremst werden. Aus diesem Grund ist die Abschirmung einfach und stellt selten ein Problem dar. Gammastrahlen und Röntgenstrahlen sind problematischer, weil sie elektromagnetische Wellen sind, d. h. Photonen mit extrem kurzer Wellenlänge und hoher Energie, die sich in der Luft weit ausbreiten und in den menschlichen Körper eindringen können. Dabei schädigen sie die DNA im Körper. Strahlungsmessgeräte messen hauptsächlich Gamma- und Röntgenstrahlen. Gammastrahlen und Röntgenstrahlen sind sich zwar ähnlich, aber Gammastrahlen stammen aus dem Kern eines Atoms, während Röntgenstrahlen elektromagnetische Wellen sind, die von Elektronen ausgehen.
In Geiger-Müller-Detektoren ist ein Halogengas in einer Röhre eingeschlossen, an die ein elektrisches Feld angelegt wird. Wenn das Halogengas einer energiereichen Strahlung ausgesetzt wird, werden die Moleküle des Halogengases ionisiert und die ionisierten Teilchen vom elektrischen Feld angezogen, so dass die Strahlung in Form eines Stromflusses nachgewiesen werden kann. Dieses System kann auch Betastrahlung nachweisen, aber es weiß nicht, wie viel Energie die Strahlung hat. Es wird zur Messung der Strahlungsmenge in der Umwelt verwendet.
Wenn man die Energie der Strahlung erfahren möchte, werden Halbleiterdetektoren verwendet. Diese machen sich die Eigenschaft von Halbleitern zunutze, Strom zu leiten, wenn sie durch Strahlung angeregt werden, die in einen Halbleiterdetektor eintritt. Sie sind teurer, werden aber für Lebensmitteluntersuchungen verwendet.