Participation in Euromet project 721 for the determination of photon emission probabilities of ⁶⁵Zn

Die Arbeitsgruppe „Aktivitätseinheit“ hat sich im Jahr 2004 am Euromet-Projekt 721 zur Bestimmung der Emissionswahrscheinlichkeiten der Gamma- und Röntgenstrahlung von ⁶⁵Zn beteiligt. Die Emissionswahrscheinlichkeiten sind u. a. für die Aktivitätsbestimmung mit gammaspektrometrischen Verfahren von Bedeutung. Die Genauigkeit der Messverfahren hängt von den entsprechenden Unsicherheiten ab, die mit Hilfe des Projekts verringert werden sollen. Die Daten sind aber auch für eine Evaluation des Zerfallsschemas und für einen Vergleich mit theoretischen Werten von Bedeutung.

Die Arbeitsgruppe hat bei dem Projekt drei verschiedene Messverfahren zur Bestimmung der spezifischen Aktivität einer vom BNM-LNHB verteilten ⁶⁵Zn-Lösung angewendet. Neben den Absolutmessungen mittels der sogenannten 4πß-γ-Koinzidenzmethode wurden Messverfahren mit 4π-γ-Ionisationskammern und zum ersten Mal ein in der PTB entwickeltes Relativmessverfahren mit Flüssigszintillationsdetektoren eingesetzt.

Zusätzlich wurden Messungen mit einem HPGe-Gammaspektrometer durchgeführt und mit PTB-Programmen ausgewertet. In Kombination mit den Aktivitätsmessungen wurden die Emissionswahrscheinlichkeiten der Linien bei 1115 keV und 511 keV (aus der Positronvernichtung) sowie Obergrenzen für die Linien bei 344 keV und 770 keV bestimmt und eingereicht.

Die in der PTB verwendeten Messverfahren zur Aktivitätsbestimmung wurden zuvor auch im Rahmen eines internationalen Vergleichs, der vom Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) organisiert wird, getestet. Wie aus einem vorläufigen Ergebnis des im Jahr 2002 begonnenen Vergleichs hervorgeht, sind die Ergebnisse in guter Übereinstimmung mit dem Mittelwert aus den Ergebnissen der 19 Vergleichsteilnehmer.

Darüber hinaus wird zur Zeit die Halbwertszeit von ⁶⁵Zn durch Messung des Abklingverhaltens mit einer 4π-γ-Ionisationskammer der Arbeitsgruppe bestimmt. Dazu müssen gewisse Anforderungen wie ein stabiler und gegenüber dem Nettoeffekt möglichst geringer Untergrund, die genaue Kenntnis von evtl. vorhandenen Verunreinigungen durch weitere Radionuklide und ein linearer Zusammenhang zwischen der Aktivität und dem gemessenen Ionisationsstrom, gegeben sein. Um Auswirkungen des Langzeitverhaltens der Messempfindlichkeit auf das Ergebnis zu vermeiden, erfolgen die Messungen relativ zu einem ²²⁶Ra-Referenzstrahler, dessen Halbwertszeit hinreichend gut bekannt ist. Mit solchen Anordnungen werden in der PTB fortlaufend Halbwertszeiten in einem Bereich von wenigen Stunden (z.B. ¹⁸F) bis hin zu einigen Jahrzehnten (z. B. ¹³⁷Cs) mit relativen Unsicherheiten in der Größenordnung 10^-4 bestimmt.