Nulleffekt

Prinzip

Die Schüler sollen durch diesen Versuch zu der Erkenntnis geführt werden, daß die Radioaktivität ein natürlicher Vorgang ist. Seitdem es Leben auf der Erde gibt, ist es ständig der ionisierenden Strahlung ausgesetzt. Eine Hauptquelle dieser natürlichen Strahlung sind radioaktive Stoffe in der Erde, die entweder als terrestrische Strahlung von außen auf die Lebewesen einwirken oder in Form des radioaktiven Edelgases Radon inhaliert werden.
Außerdem ist die Oberfläche der Erde pausenlos einem Strom ionisierender Strahlung unterschiedlicher Art und Energie ausgesetzt, der von der Sonne aber auch von fernen Galaxien stammt. In jeder Sekunde sind im Durchschnitt etwa 1 Million Zellen eines menschlichen Körpers
von einem Strahlenereignis betroffen. Das menschliche Immunsystem ist jedoch in der Lage, diese Zellschäden weitgehend zu reparieren. Das Leben auf unserem Planeten konnte sich daher unter dem Einfluß dieser Strahlenbelastung entwickeln.

Als Folge dieser terrestrischen und kosmischen Strahlung registriert ein Geiger-Müller-Zählrohr auch in Abwesenheit von radioaktiven Strahlenquellen eine Zählrate, die Nullrate oder Nulleffekt genannt wird und die, besonders bei Untersuchungen an schwach radioaktiven Stoffen, berücksichtigt werden muß. Die mit Standard - Geiger-Müller- Zählrohren registrierte Nullrate ist recht gering und könnte zu falschen Einschätzungen über die Intensität der tatsächliche Umgebungsstrahlung führen; nur etwa 1% der ?-Quanten, die in das Zählrohr eindringen, lösen über den Foto- oder Comptoneffekt auch einen Impuls aus. Um eine Vorstellung über die tatsächliche Anzahl der ?-Quanten zu erhalten, die in der Meßzeit das Zählrohrvolumen durchquerten, müßte die registrierte Nullrate mit dem Faktor 100 multipliziert werden.

Ein Vergleich des Zählrohrvolumens mit dem
Volumen des menschlichen Körpers läßt dann erahnen, wie groß die Anzahl der ?-Quanten ist, von denen der Körper getroffen wurde. Solche Betrachtungen können als Ausgangspunkt für eine sachliche Diskussion über die Gefährlichkeit radioaktiver Stoffe gewählt werden.

Aufgabe

Prüfe, ob das Geiger-Müller-Zählrohr Impulse registriert, obwohl sich keine radioaktiven Strahlenquellen im Klassenraum befinden.

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