Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kann man mit einem Phototransistor oder einer LED Radioaktivität messen?


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von Alrik W. (alrik3)


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Hallo, ich würde gerne wissen, ob man mit diesem Phototransistor
 https://www.roboter-bausatz.de/1886/3du5c-phototransistor
oder notfalls auch mit einer LED
 https://www.roboter-bausatz.de/1198/300-bunte-5mm-3mm-leds-im-kunststoffkasten-sortiert
Radioaktivität messen kann.
Ich habe gelesen, dass das auch mit Photodioden gehen soll, der 
Phototransistor enthält ja eigentlich eine solche.
Zur Verfügung hätte ich die 2 oben genannten Bauteile und Widerstände, 
Transistoren, Kondensatoren und einen Arduino UNO.
Wenn das geht, würde ich die Werte gerne über analogRead einlesen.
(Die LEDs würde ich nur notfalls benutzen, wenn der Phototransistor 
ungeeignet ist, und diese besser geeignet wären.)
Über Schaltpläne, die möglichst einfach sind würde ich mich freuen.
(Die Messung muss nicht super genau sein)

Unabhängig davon, ob das jetzt funktioniert oder nicht, welche 
Alltagsgegenstände sind Radioaktiv?

Danke für eure Hilfe.

: Verschoben durch Moderator
von Marek N. (bruderm)


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Auf jeden Fall geht es mit der BPW34: 
http://opengeiger.de/PinDiodenZaehler.pdf
wird auch im SVG2 der Bundeswehr so gemacht.

Alrik W. schrieb:
> Alltagsgegenstände sind Radioaktiv?

Bananen, Kali-Dünger, Uran-Geschirr, Glühstrümpfe & WIG-Elektroden (m. 
Thorium), Granit, der Schwarzwald ;-)

Ausflusgtipps: http://opengeiger.de/GeigerCaching/GeigerCaching.html

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Grossvaters Fliegeruhr, die knackt richtig :-)

von Harald W. (wilhelms)


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Marek N. schrieb:

> Auf jeden Fall geht es mit der BPW34:
> http://opengeiger.de/PinDiodenZaehler.pdf

Auch der alte Elektronik-Profi Burkhard Kainka hat sich mit
diesem Thema beschäftigt. Es lohnt sich also, sich auf seinen
Seiten umzusehen.

von Marek N. (bruderm)


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Harald W. schrieb:
> Auch der alte Elektronik-Profi Burkhard Kainka hat sich mit
> diesem Thema beschäftigt. Es lohnt sich also, sich auf seinen
> Seiten umzusehen.

Stimmt!
Hier mal die Übersichtsseite: 
http://www.elektronik-labor.de/Projekte/Projekte.html#gamma

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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von Frank E. (ffje)


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Weitere Antworten auf die Frage "welche Alltagsgegenstände sind 
Radioaktiv?"
im Keller staubfegen,
der Staub ,der an der CRT (niedere Wohnetage) haftet
mfG  ffje

von Walter T. (nicolas)


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Marek N. schrieb:
> Auf jeden Fall geht es mit der BPW34:

Aber nicht besonders gut - schon allein wegen des kleinen 
Wirkquerschnitts. Da ist jede alte russische Zählröhre überlegen.

Der AATiS AS622 gehört da zu den besseren Hobbyschaltungen, aber selbst 
das übel geroutete Pollin-Gelump ist einer sauberen BPW34-Schaltung 
überlegen. Plus daß da die nicht einfache Problemstellung einer 
lichtdichten Verpackung, die selbst nicht radioaktiv ist, hinzukommt.

von Zähler (Gast)


Angehängte Dateien:

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Marek N. schrieb:
> Auf jeden Fall geht es mit der BPW34:
> http://opengeiger.de/PinDiodenZaehler.pdf
> wird auch im SVG2 der Bundeswehr so gemacht.
>
> Alrik W. schrieb:
>> Alltagsgegenstände sind Radioaktiv?
>
> Bananen, Kali-Dünger, Uran-Geschirr, Glühstrümpfe & WIG-Elektroden (m.
> Thorium), Granit, der Schwarzwald ;-)
>
> Ausflusgtipps: http://opengeiger.de/GeigerCaching/GeigerCaching.html

Im Prinzip alles richtig.

Problem dabei: Das Detektorvolumen ist sehr klein. Man kann damit 
genauso gut messen wie mit einem Zählrohr, aber die Empfindlichkeit ist 
um Größenordnungen niedriger.

Wenn man realistische Umgebungsradioaktivität messen möchte, wird das 
schwirig, weil man für die geringe Intensität für reproduzierbare 
Ergebnisse sehr lange zählen muss.
Man benötigt idealerweise also einen Detektor mit großem Volumen. 
Relativ simpel ist ein Geigerzähler mit SBM-20, das bekommt man sehr 
günstig aus der Ukraine (nur so 20€).

Es ist übrigens recht interessant das zu tun. Das Bild zeigt die 
gezählten Ereignisse bei einer Bergtour, und wie stark der Effekt ist.
Es sind Ereignisse mit einem SBM-20 erfasst, Zählzeit 20 Minuten. Die 
Standardabweichung bei 20 Minuten Messzeit am gleichen Ort ist im 
Schnitt 33 - der Effekt mit über 1000 ist also schon echt.
Man muss allerdings etwas höher steigen, idealerweise >2500m.

von Michael B. (laberkopp)


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Alrik W. schrieb:
> Kann man mit einem Phototransistor oder einer LED Radioaktivität messen?

Nicht wirklich.

Erstens reagieren die Halbleiter-Sperrschichten nur auf Strahlung 
bestimmter Intensität, man verliert zu energiereiche und zu schwache 
Teilchen.

Dann produziert ein einzelnes Teilchen nur 1 Impuls. Das bringt nicht so 
viel wie der Dunkelstrom sowieso bewirkt. Man liegt also eigentlich 
unter der Rauschschwelle und bemerkt Strahlung erst ab reichlicher 
Intensität. Ein MESSEN von niedrigen Intensitäten ist also sowieso 
unmöglich, man misst eher die Temperatur des Halbleiters als die 
Strahlung. Dazu ist die Sperrschicht z.B. einer BPW34 sehr klein, wird 
also von viel weniger Teilchen getroffen als z.B. ein Geiger-Müller 
Zählrohr das 1 Million mal mehr Volumen hat.

Wenn man sich aber mit all den Nachteilen anfreunden kann, sollte man 
wenigstens das Bauteil nehmen, welches die besten Grundvoraussetzungen 
bildet: Kein Transistor, keine LED, sondern z.B. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiterdetektor

Hier die ganze Erklärung: 
http://www-hera-b.desy.de/people/nedden/lectures/05_06/dettph/dettph_kap06.pdf

Alternative: Ein Szintillator, also ein durchsichtiges Medium das bei 
einem Treffer eines Teilchens mit einem Lichtblitz antwortet, und diesen 
Lichtblitz dann optisch erkennen. Will man einzelne Teilchen erkennen, 
muss man die aber mit einem Photomultiplier auswerten. Photodioden 
brauchen mehr Licht, d.h. mehr Intensität (keine Ahnung ob ein Physíker 
das trotzdem hinbekommt, vielleicht extrem gekühlt).
https://web-docs.gsi.de/~wolle/Schuelerlabor/TALKS/DETEKTOREN/VO-5-Szintillatoren.pdf

von Alrik W. (alrik3)


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Könnte ein Fotowiderstand funktionieren?

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Alrik W. schrieb:
> welche Alltagsgegenstände sind Radioaktiv?

Americum im Rauchmelder,
gewisse Foto-Objektive

Kastanien,
die bilden einen Fleck auf Fotopaier, aber so nach ein paar Wochen.

in Süddeutschland würde ich mal nach Pilzen Ausschau halten,
die Akkumulieren auch so einiges.

von Harald W. (wilhelms)


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● J-A V. schrieb:

> in Süddeutschland würde ich mal nach Pilzen Ausschau halten,

Eignen sich da auch die im Nachbarthread beschriebenen Pilztaster?

von Gästchen (Gast)


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Marek N. schrieb:
> Bananen, Kali-Dünger, Uran-Geschirr, Glühstrümpfe

Also zwischen Bananen und Glühstrümpfen bzw. Kali-Dünger liegen wirklich 
Welten. Nicht alle Bananen beinhalten tatsächlich Kaliumisotop, und wenn 
überhaupt, ist es bestimmt nur im Spektrum sichbar, aber nicht mit einem 
handelsüblichen Messgerät.

von Edgar S. (Firma: keine) (heinbloed1)


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Marek N. schrieb:
> Auf jeden Fall geht es mit der BPW34:
> http://opengeiger.de/PinDiodenZaehler.pdf
> wird auch im SVG2 der Bundeswehr so gemacht.
>
> Alrik W. schrieb:
>> Alltagsgegenstände sind Radioaktiv?
>
> Bananen, Kali-Dünger, Uran-Geschirr, Glühstrümpfe & WIG-Elektroden (m.
> Thorium), Granit, der Schwarzwald ;-)
>
> Ausflusgtipps: http://opengeiger.de/GeigerCaching/GeigerCaching.html

Das mit den Glühstrümpfen war mal. Da muß man alte oder "DDR" Ware
kaufen.....

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> ● J-A V. schrieb:
>
>> in Süddeutschland würde ich mal nach Pilzen Ausschau halten,
>
> Eignen sich da auch die im Nachbarthread beschriebenen Pilztaster?

:D
Scherzkeks

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://de.wikipedia.org/wiki/Kalium#Radioaktivit%C3%A4t
http://www.rapp-instruments.de/index3.htm
In seinem Buch wird auch Kaliumsalz untersucht. Wenn man einen Tag lang 
dieselbe Messung mit/ohne Kalium macht, ist ein kleiner Unterschied zu 
sehen.

von ano baka (Gast)


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manches straßenpflaster ist radioaktiv. ich glaube, schlackensteine vom 
kupferschiefer-bergbau, und auch einige bergbauhalden. außerdem, wenn es 
dich intressiert, kuck dir die unterschiede von alpha, beta, und 
gammastrahlung an. ionen, elektronen und elmag wellen höchster frequenz 
haben unterschiedliche ursachen, wirkungen, reichweiten, und 
meßmethoden.

von MaWin (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Wenn man einen Tag lang dieselbe Messung mit/ohne Kalium macht, ist ein
> kleiner Unterschied zu sehen.

Also wenn ich meinen GM-Zähler auf Kalium(chlorid) lege rasselt der 
gleich los, 3 mal mehr als Umgebungsstrahlung.

von Dergute W. (derguteweka)


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Alrik W. schrieb:
> welche
> Alltagsgegenstände sind Radioaktiv?

Hatten wir schon Wildschweine?

SCNR,
WK

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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in Berlin kann man die mittlerweile als alltäglich ansehen,
das mag wohl sein ;)

von Lurchi (Gast)


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Beim Dünger ist nicht nur der Kalidünger leicht radioaktiv, auch 
billiger Phosphat-dünger ist teils radioaktiv (Phosphat-Mineralien 
enthalten oft etwas Uran als Verunreinigung).

Die eher schwache Radioaktivität in Alltagsgegenständen lässt sich aber 
nicht so einfach messen.

von Christoph M. (mchris)


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Das hier passt gut zum Thema:

https://odlinfo.bfs.de/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/messstellen-in-deutschland.html

Die Übersichtskarte der aktuellen Messungen.

von my2ct (Gast)


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Gästchen schrieb:
> Nicht alle Bananen beinhalten tatsächlich Kaliumisotop

Das wirst du nicht vermeiden können. Selbst die Knochen des Menschen 
oder eine Tüte Backpulver enthält radioaktives K40

von Lurchi (Gast)


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Um mit einen einfachen Zähler was vom natürlichen Kalium mit zubekommen 
braucht man schon recht viel. Also etwa einige 100 g Kaliumsalz - ein 
paar g mehr oder weniger in einigen Lebensmitteln machen da keinen 
wirklich Unterschied.

Beim K-40 kommt noch dazu dass ca. 90% Beta Zerfall sind, und diese 
Strahlung bei der Banane kaum durch die Schale kommt.

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