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Nachrichten der Abteilung 6

Nachrichten 2011

Um Messgeräte zur Bestimmung der Rn-222-Aktivitätskonzentration in Luft im Bereich unterhalb von 1000 Bq/m3 rückführbar zu kalibrieren, wird zur Zeit eine Low-Level-Radon-Referenzkammer aufgebaut: Dies beinhaltet ein rückgeführtes Volumen zur Erzeugung der Referenzatmosphäre, eine Einrichtung zur Erzeugung und Überführung definierter Aktivität und ein hochsensitives Transfernormal.

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Im Rahmen eines von der European Fusion Development Agreement (EFDA) geförderten Projekts wurde ein kompaktes Neutronenspektrometer charakterisiert. Dazu wurde ein neues Analyseprogram entwickelt, das auf der Plattform ROOT des CERN basiert. Der Detektor wird am Joint European Torus (JET, Culham, UK) zur Messung der bei Fusionsplasmaentladungen entstehenden Neutronenspektren eingesetzt.

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Für den Einsatz in unbekannten Neutronenfeldern niedriger Intensität ist die Kenntnis des Eigenuntergrundes von Detektoren eine unabdingbare Voraussetzung. In einer zweimonatigen Messkampagne wurde alle He-3 Detektoren des NEMUS Neutronenspektrometers im Untergrundlabor der PTB (UDO) untersucht und die untere Nachweisgrenze bestimmt.

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Das für Radioaktivitätsmessungen entwickelte Modul ist durch die Verwendung eines FPGA sehr flexibel, da die Funktionalität weitgehend durch Software (VHDL) bestimmt wird. Dadurch konnten die ansonsten externen Koinzidenzzähler mit integriert werden und auch für zukünftige Erweiterungen der Aufgabenstellung stehen ausreichend Ressourcen zur Verfügung.

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Zur Abschätzung strahlungsinduzierter DNA Schäden werden üblicherweise physikalische Parameter der Spurstruktur (Ionisationsclustergröße, Teilchenfluss, Energiedeposition) herangezogen, die mittels detaillierter Monte Carlo Simulationen berechnet werden. In Zusammenarbeit mit dem Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) wird untersucht, wie gut sich diese Spurstrukturparameter durch ein...

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Experimentell bestimmte Energiespektren emittierter Sekundärelektronen nach Einfall von 6 MeV Protonen auf eine 40 nm dicke Schicht aus amorphem Eis wurden verwendet, um Spurstruktur Monte Carlo Simulationen zu verifizieren. Insbesondere nach Berücksichtigung der Austrittsarbeit an der Eisoberfläche (grenzend an Vakuum) in den Simulationen konnte eine gute Übereinstimmung der experimentellen Daten...

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Für ein neues Experiment zur Bestimmung der Wirkungsquerschnitte für Ionisation und Fragmentation von Biomolekülen durch Ionen mit Energien unterhalb und in der Nähe des Maximums des Stoßbremsvermögens wurde ein Beschleuniger konzipiert, der einen Strahl leichter Ionen mit einer kinetischen Energie von bis zu 150 keV/q erzeugt (wobei q die elektrische Ladung des Ions ist). Die Wirkungsquerschnitte...

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Mittels Bestrahlungsexperimenten an menschlichen Blutzellen wurde ein möglicher Einfluss von Magnetfeldern auf die biologische Wirksamkeit ionisierender Strahlung untersucht. Für Röntgenstrahlung, wie sie für die Mammographie eingesetzt wird, ergab sich bei der Ausbeute an Chromosomenaberrationen kein eindeutiger Effekt, wenn die Zellen im Erdmagnetfeld bzw. in einem Magnetfeld von 1 Tesla...

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Die Strahlentherapie mit Ionenstrahlung (z.B. Protonen oder C-12-Ionen) findet in jüngster Zeit zunehmende Anwendung. Dabei wird der Ionenstrahl mittels der so genannten Raster-Scan-Methode sehr präzise über das gesamte Tumorvolumen gelenkt. Für Kohlenstoff-Ionen wurde diese Methode bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, Darmstadt) entwickelt und wird jetzt unter anderem am HIT...

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Die PTB beteiligt sich maßgeblich an einem vom Bundesumweltministerium geförderten Projekt zur Qualitätskontrolle von Prüfkörpern zur Sicherung der Bildqualität in der Röntgendiagnostik. Dabei geht es zunächst um die Entwicklung von Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Spezifikationen von Prüfkörpern. Diese Verfahren sollen dann für eine systematische Untersuchung der auf dem Markt...

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Die Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) möchte als weltweit erstes Metrologieinstitut eine solche Kalibrierkette für Miniaturröntgenröhren in der Einheit Wasserenergiedosis etablieren.

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Das menschliche Auge reagiert empfindlich auf ionisierende Strahlung. Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben umfangreiche Berechnungen durchgeführt, um die Dosis der Augenlinse in unterschiedlichen Strahlungsfeldern bestimmen zu können. Die Berechnungen sollen dazu beitragen, konkrete Anforderungen an Augendosimeter zu definieren, die dann in entsprechende Normen...

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Die im Frachtgut induzierte Aktivierung und daraus resultierende mögliche Strahlenexposition von Operateuren, Passagieren und Kunden beim Einsatz eines Durchleuchtungssystems mit hochenergetischen Neutronen und Gammastrahlung wurde für verschiedene Szenarien berechnet. Die Rechnungen wurden mithilfe eines Benchmark-Experimentes an der PIAF Beschleunigeranlage der PTB validiert.

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Im Rahmen eines Technologietransfer-Projektes (BMBF Projekt IND 08/10, Januar 2010 bis Dezember 2011) wurden in einer Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Bhabha Atomic Research Centre (BARC, Mumbai/Indien) Techniken der Neutronendosimetrie mittels optisch stimulierter Lumineszenz (OSL) verbessert.

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Seit Anfang der 90er Jahre führt die PTB dosimetrische Untersuchungen der sekundären kosmischen Strahlung in der Atmosphäre durch. Im Laufe der Zeit wurden dabei die Messgeräte immer kompakter und auch wesentlich kleiner. Die Messungen erfolgten allerdings immer in Reiseflughöhen zwischen 8 km und 12 km. In Kooperation mit dem Meteorologischen Observatorium Lindenberg des Deutschen Wetterdienstes...

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Die Darstellung der Einheit der Aktivitätskonzentration ist bzgl. Radon-220 eine besondere Herausforderung, denn dieses radioaktive Edelgas hat eine Halbwertszeit von nur 55 s. Seit 2010 ist das Primärnormal für die Thoron-Aktivitätskonzentration, der Thoron-Emanationsmessplatz (TEM), für Kunden verfügbar und nahezu kontinuierlich ausgebucht. Ein Vergleich von 4 Geräten zeigt, welche...

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Die Radon-Messtechnik ist umgezogen: Nach 20 Jahren erfolgreicher Arbeit beim Aufbau, Forschen und Entwickeln neuer Verfahren wurde der Laborbereich zu klein, denn die Erweiterung der Radon-Messtechnik von Radon-222 auf Radon-220 (Thoron) haben einen Zuwachs an Messmitteln nach sich gezogen. Im neuen Gebäude, dem renovierten Elster-Geitel Bau, sind im Kellergeschoß eine neue Radonnormal-Kammer...

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Nach dem Unfall des Kernkraftwerkes in Fukushima hat die Spurenmessstelle der PTB eine Messkampagne mit verkürzter Probenentnahme zur Bestimmung der Aktivitätskonzentration der in Fukushima freigesetzten Radionuklide in der Luft in Braunschweig durchgeführt. Die in Deutschland gemessenen Aktivitätskonzentrationen waren radiologisch unbedeutend. Die neben Braunschweig auch an Spurenmessstellen des...

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