Zur Messung von Betastrahlung steht dem Institut ein Risų GM-25-5 Beta-Multicounter zur
Verfügung, welcher fünf Meßplätze für feste Proben von maximal 25mm Durchmesser und 8mm
Höhe aufweist. Die im Gerät befindliche Detektorengruppe ist von einem 10cm dicken und
500kg schweren Bleimantel umgeben, welcher die eindringende natürliche
Hintergrundstrahlung (Gammastrahlung) auf etwa 130cpm (counts per minute =
Zählereignisse pro Minute) dämpft. Hintergrundstrahlung, die trotz der Abschirmung in
die Detektoren gelangt, wird elektronisch kompensiert. Dazu befindet sich über den
eigentlichen Probendetektoren ein sogenannter Guardcounter, welcher durch einen
Kupfermantel vollständig gegen Alpha- und Betastrahlung isoliert ist. Wird ein
Zählereignis gleichzeitig in einem Probendetektor und im Guardcounter registriert, so
kann es demnach nur durch Gamma-, also Hintergrundstrahlung verursacht worden sein und
wird durch eine Antikoinzidenzschaltung als nicht von der Probe stammend bewertet. Der
Gerätehintergrund kann damit auf etwa 0,05cpm reduziert werden, so daß Probenmessungen
im Low-Level-Bereich möglich sind.
Da der Betacounter, bedingt durch seine Bauweise und die teilweise Absorption von
Betastrahlung in den Proben selbst, nur einen Teil der tatsächlichen Probenaktivität
messen kann, muß im Idealfall für jede Probe die Zähleffizienz des Gerätes bestimmt
werden, um die gemessene Aktivität in die reale Probenaktivität umzurechnen, zu deren
Angabe dann die Einheit dpm (disintegrations per minute = Zerfallsereignisse pro
Minute; 60dpm = 1Bequerel) benutzt wird.
Das Gerät wird hauptsächlich verwendet, um die Aktivität des natürlich vorkommenden
Radionuklids 234-Thorium zu messen, welches aus Wasserproben extrahiert wird, um mit
seiner Hilfe die Dynamik partikulären Materials im Meer nachzuvollziehen. Die
Aktivitäten solcher Proben liegen typischerweise zwischen 0,1 und 5cpm, was einer
realen Aktivität von 0,3 bis 15dpm entspricht. Zum Vergleich: ein Mensch nimmt mit
jedem Kilogramm Nahrung etwa 5000dpm an natürlicher Radioaktivität auf und strahlt an
seiner gesamten Hautoberfläche durchschnittlich 500000dpm ab.
Arbeitsfläche mit Betacounter (vorne) und Alphaspektrometer (hinten)