Geigerzähler

Bei dem Geiger-Müller-Zählrohr, kurz Geigerzähler, handelt es sich um ein Strahlenmessgerät, welches die Strahlenbelastung in der Luft erkennt und misst. Da Radioaktivität eine große Gefahr darstellt, hilft der Einsatz des Geigerzählers Gefahrenpotential zu erkennen und entsprechend handeln zu können. Das Strahlenmessgerät wurde 1928 von den Physikern Geiger und Müller an der Universität Kiel entwickelt und in seinem Anwendungsgebiet in den folgenden Jahren weiter ausgeweitet. Heute misst ein Geigerzähler nicht nur die Strahlenbelastung, sondern kann beispielsweise auch zur Energiemessung und Unterscheidung von Strahlenarten eingesetzt werden. Bei der radioaktiven Strahlung unterscheidet man zwischen den Alpha-, Beta-, sowie Gamma-Strahlen. Neben diesen drei Strahlenarten misst der Geigerzähler auch Röntgenstrahlen. Unsere Strahlendetektoren zeichnen sich durch eine hohe Reichweite und eine genaue Messung aus. Achten Sie beim Kauf eines Geigerzählers auch auf eine entsprechende PC-Schnittstelle, sodass sich die Daten nach der Messung auf Ihren PC übertragen lassen.

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Hier finden Sie alle wichtigen Informationen, die Sie vor dem Kauf eines Strahlenmessgerätes kennen sollten:

Wie funktioniert der Geigerzähler?

Der Aufbau des Geigerzählers spielt bei der Strahlenmessung eine wichtige Rolle. Er besteht aus einem Metallrohr, welches die Strahlung erfasst und einer Verarbeitungselektronik, die den ermittelten Wert anzeigt. Das Metallrohr stellt somit den Hauptbestandteil des Geigerzählers dar und bildet gleichzeitig die Kathode. In der Mitte des Rohres befindet sich ein Draht, die Anode. Kathoden und Anoden sind wechselwirkende Elektroden, die sich gegenseitig anziehen. Einfach gesagt ist die Metallhülle des Geigerzählers negativ und der Draht postiv.

Im Metallrohr des Geigerzählers befindet sich ein Füllgas (meist das Edelgas Argon). Trifft nun radioaktive Strahlung auf das Gas, wird ein Elektron aus dem Gas gelöst. Das Elektron bewegt sich zum positiv geladenen Draht in der Mitte des Rohres. Dort entsteht Strom, der nun gemessen werden kann. Die Spannung löst ein für Geigerzähler charakteristisches Klicken aus. Grundsätzlich lässt sich sagen: Je höher die Strahlenbelastung in der Luft, desto schneller ertönt ein Klicken.

Maßeinheiten im Geigerzähler

Becquerel (Bq): Radioaktivität wird in der Einheit Becquerel (Bq) gemessen. Sie gibt die Anzahl der zerfallenen Atomkerne pro Zeiteinheit an. Unter 1 Becquerel versteht man 1 pro Sekunde zerfallenen Atomkern. Radioaktivität ist natürlich und nur in einem zu hohen Maß schädlich. Der Grenzwert für Lebensmittel liegt daher bei 600 Becquerel pro Kilogramm. Auch der menschliche Körper ist in geringem Maße radioaktiv mit etwa 9.000 Bq.

Gray (Gy): Die Maßeinheit Gray gibt an, wieviel Strahlung von einer Materie aufgenommen wird. Hier wird in den Einheiten Kilogramm und Joule gerechnet. Der Wert 1 Gray gibt an, dass 1 Kilogramm Materie 1 Joule Strahlungsenergie aufnimmt.

Sievert (Sv): Sievert gibt an, wie stark sich Alpha-, Beta- oder Gamma-Strahlen auf den Körper auswirken. In unserem Alltag begegnet uns eine Strahlenbelastung im Mikro- und Millisievert-Bereich. Schon 1 Sievert ist ein sehr hoher Wert, der für den Mensch lebensgefährlich sein kann. Diese Maßeinheit Sievert im Geigerzähler ist unverzichtbar für die Beurteilung von Gefahrensituationen.

Anwendungsgebiete des Geigerzählers

Geigerzähler werden im Bereich der Radiologie und Nuklearmedizin eingesetzt. Sie gehören zur klassischen Ausstattung von Katastrophenschutzteams um bei ABC- Einsätzen bestmöglich gerüstet zu sein und bei alsoatomaren, biologischen und chemischen Gefahren entsprechend handeln zu können. Geigerzähler werden auch zur Messung radioaktiver Strahlen im Bergbau eingesetzt. Geigerzähler eignen sich auch für den privaten Gebrauch. Vermehrt werden sie in Regionen eingesetzt, in denen eine erhöhte Strahlenbelastung nachgewiesen wurde. Hier lassen sich beispielsweise die Regionen rund um Tschernobyl oder Fukushima nennen, die von einer atomaren Katastrophe betroffen waren. Um die Strahlenbelastung zu messen, halten Sie den Geigerzähler dort in die Luft, wo Sie eine Strahlungsquelle vermuten. Welche Strahlen gemessen werden sollen, muss vor der Messung mit dem Geigerzähler eingestellt werden. Die Warnung kann je nach Geigerzähler akustisch, optisch oder als Vibration wahrgenommen werden.

Strahlenarten und Strahlenreichweite

Bei der radioaktiven Strahlung unterscheidet man zwischen der Alpha-, Beta- und Gammastrahlung. Geigerzähler werden häufig auch zur Unterscheidung der Strahlen eingesetzt. Alle Strahlen unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung, sowie der Reichweite. In Deutschland liegt die jährliche Strahlenbelastung pro Person durchschnittlich bei 2,1 Millisievert. Der Wert hängt auch vom Wohnort, sowie den Lebens- und Essgewohnheiten ab. Der Grenzwert zum Schutz eines Menschen, der beruflich Radioaktivität ausgesetzt ist, liegt nach dem Strahlenschutzgesetz § 78 (1) jährlich bei 20 Millisievert. Medizinische Strahlenanwendungen sind hiervon ausgenommen. Eine Strahlenbelastung ab 4 Sievert verläuft für die Hälfte der bestrahlten Menschen tödlich. Bei einem Wert zwischen 7 und 10 Sievert besteht keine Überlebenschance. Natürliche Strahlung, wie sie beispielsweise im Erdboden vorkommt, stellt für den Menschen keine Gefahr dar. Auslöser für die Strahlung ist beispielsweise Erz. Auch Flugpersonal oder Vielflieger sind einer erhöhten Strahlung ausgesetzt, die aus dem All kommt.

Alpha-Strahlen

Die Alpha-Strahlung ist eine ionisierende Strahlung, die beim radioaktiven Zerfall von Atomkernen auftritt. Strahlen, die von außen auf den Menschen einwirken, sind relativ ungefährlich. Aufgrund der elektrischen Ladung und der großen Masse verfügen die Alphateilchen nur über eine sehr geringe Eindringtiefe. Sie gelangen somit nur in die oberen toten Hautschichten. Die Alpha-Strahlung lässt sich beispielsweise durch Papier leicht abgeschirmen. Nur eine direkte Aufnahme der Strahlung kann den menschlichen Körper belasten. Ist dies der Fall kann die Strahlung lebende Zellen schädigen. Die Alpha-Strahlung hat eine Reichweite von wenigen Zentimetern. Aufgrund der geringen Reichweite muss der Geigerzähler zur Messung der Alpha-Strahlung über der Kleidung getragen werden.

Beta-Strahlen

Auch bei der Beta-Strahlung handelt es sich um eine ionisierende Strahlung, die bei einem radioaktiven Zerfall auftritt. Wird der menschliche Körper dieser Strahlung ausgesetzt, werden Hautschichten beschädigt. Hautverbrennungen, sowie Hautkrebs können die Folge sein. Gelangen die Beta-Strahlen in den Körper können sie zu Schilddrüsenkreb