Schülerversuch „Gammaspektroskopie“
Das bietet ZNF jährlich den Versuch „Gammaspektroskopie“ im Ferienkurs „Forschung – Schülerinnen und Schüler experimentieren“ des Fachbereichs Physik an.
Worum geht es bei diesem Versuch?
Radioaktivität ist ein Phänomen des Alltags und völlig natürlich. Doch was genau ist Radioaktivität? Wo tritt sie überall auf? Wie gefährlich ist sie? Wie kann man sie bemerken und messen? Und wie kann man sich schützen?
Diesen und weiteren Frage wollen wir mit Euch anhand einer Vielfalt von radioaktiven Materialien und den entsprechenden Detektoren nachgehen. Dazu könnt und sollt Ihr Gammastrahlung mit einem Detektor unter verschiedenen Bedingungen untersuchen, um die Natur der Radioaktivität ganz praktisch zu ergründen und u.a. auch zu sehen welche Schutzmaßnahmen vor Radioaktivität generell hilfreich sind. Danach werdet Ihr einige Gammaspektren analysieren und die radioaktiven Quellen identifizieren.
Am Zentrum für Naturwissenschaft und Friedensforschung (ZNF) bedienen wir uns der Gammaspektroskopie unter anderem, um die Identifizierbarkeit von nuklearen Materialien zu erforschen. So sollen zum Beispiel der Schmuggel von radioaktiven Stoffen aufgedeckt und für einen Abrüstungsprozess Kernwaffen identifiziert werden. Nukleare Isotope werden auch benutzt, um weltweit die Einhaltung des Kernwaffenteststopp-Vertrags zu überwachen und illegale Nuklearprogramme aufzudecken.
Wie wird der Versuch durchgeführt?
Einführend werden die Grundlagen zum Verständnis von Radioaktivität und Gammaspektroskopie sowie zur Anwendung eines Gammadetektors vermittelt. Danach werden unter Anleitung der Betreuer Spektren schwach strahlender in der Natur vorkommender radioaktiver Proben sowie der Untergrundstrahlung aufgenommen. Anschließend wird derselbe Detektor verwendet, um (ungefährliche) Proben aufzuspüren und die Auswirkungen des Abstands zur Probe, sowie die Auswirkungen verschiedener Abschirmungen zu untersuchen.
Schließlich werden in bereits aufgenommenen Spektren die Energien der Gammalinien bestimmt, die die radioaktive Quelle charakterisieren.
Dieser Versuch erfolgt unter Aufsicht eines für den Umgang mit radioaktiven Stoffen autorisierten Wissenschaftlers des Zentrums für Naturwissenschaft und Friedensforschung (ZNF).
Die Beteiligten kommen nicht in Kontakt mit radioaktiven Substanzen oder einer erhöhten Strahlendosis.
Weiterführende Informationen
Wir geben uns viel Mühe, den Vortrag [PDF] möglichst interaktiv und umfassend zu gestalten. Bei der Fülle an Informationen, können wir in der relativ kurzen Zeit viele Themen nicht so ausführlich behandeln, wie wir gerne möchten. Deshalb haben wir hier [PDF] Links zu einigen Themen gesammelt, die wir besonders interessant finden. Falls Ihr weitere Fragen habt, könnt Ihr Euch gerne auch an Frederik.Postelt@physik.uni-hamburg.de(Frederik.Postelt"AT"physik.uni-hamburg.de?subject=[Schüler]) wenden.
Von und zu nuklearen Explosionen gibt es im Internet sehr viele beeindruckende Videos, z.B. auf:
Nukleare Unfälle:
- http://de.wikipedia.org/wiki/Nuklearunfall_von_Samut_Prakan
- http://de.wikipedia.org/wiki/Goiânia-Unfall
- http://de.wikipedia.org/wiki/Demon_Core
In den Artikeln finden sich viele weiterführende Links zu anderen spannenden Unfällen, unter anderem natürlich auch zu Tschernobyl und Fukushima.
Ein „Demon Core“ ähnlicher Unfall wird gezeigt im Film
- „Die Schattenmacher” (1989, englisch: „Fat Man and Little Boy” a.k.a. "Shadow Makers")
Weitere Filme zum Thema Radioaktivität findet Ihr auf
Kernwaffentests:
- http://ctbto.org/ ist eine sehr interaktive Website mit vielen tollen Materialien, inklusive Filmen und Animationen
In der Wikipedia stehen sehr umfassende Informationen zu vielen spannenden Themen (und auch zum Strahlenschutz), einige der interessantesten, die auch im Vortrag vorkamen, sind:
Merke: Abstand, Aufenthaltszeit, Abschirmung, Aktivität der Quelle, Aufnahme vermeiden