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Thema: Verschiedenes am Rande

Radioaktivität ist ein spannendes Thema, solange es sich um natürliche Quellen handelt. Auch das Aufspüren von Quellen technischer Radioaktivität kann recht spannend sein, sofern sich die Strahlung in ungefährlichen Grenzen hält.

Wer noch Themen kennt oder Quellen weiß, die interessant und einigermaßen ausichtsreich sind um sie auch bearbeitet zu können, kann das hier posten. Genauso natürlich auch einfach nur allgemeine Kommentare.

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Thema: Radioaktivität der Stuttgarter Königstrasse

Die Untersuchungen für ein Jugend-Forscht Projekt an Graniten haben für ziemlich viel Wirbel in der Schwabenmetropole gesorgt. Messungen am Granitbelag der Stuttgarter Königstraße haben ergeben, dass der verwendete Granit doch eine ungewöhnlich hohe natürliche Strahlung abgibt im Vergleich zum Asphalt bzw. anderen Graniten. Anhand von Radon-Exhalationsmessungen kann man sehr deutlich zeigen, dass der Uran-Gehalt in diesem Granit sehr hoch ist. Das ist aber nichts Neues, das hat schon die Uni-Heidelberg herausgefunden und veröffentlicht.

Nun hat die Stadt die Radioaktivität des Granitbelags vom LUBW nachmessen lassen. Mit einem sehr ähnlichen Ergebnis. Jedoch sieht die Bewertung so aus, dass die Strahlung deswegen ungefährlich ist, da man ihr selbst als Angestellter in einem der Läden auf der Königstrasse nur maximal 200Tage im Jahr und nur 8 Stunden am Tag ausgesetzt ist. Dann liegt man deutlich unterm derzeit gültigen Grenzwert. Umkehrschluß: Bewohnbar (365 Tage, 24 Stunden) wäre die Königstraße nun nicht mehr. Der Vorteil für die Hobbyisten, der Prüfstrahler bleibt erhalten und ist nun sogar amtlich geeicht. Wer also schon immer mal die Empfindlichkeit seines Messgeräts testen wollte, der hat es in Stuttgart nun einfach: Ein Vergleich zwischen mit dem Asphalt der benachbarten Kronprinzstraße zeigt schnell, ob das Gerät gut funktioniert.

Nach Paracelsus Theorien könnte das Ganze sogar gesund sein, schließlich gehen ja manche Leute gegen viel Geld in den Radonstollen oder in ein Radonbad um sich dort niedriger, wohldosierter Radioaktivität auszusetzen und um damit auf Heilung zu hoffen, wie es so mancher Mediziner verspricht. So gesehen ist die Stuttgarter Prachtstraße und Haupteinkaufsmeile nun vielleicht ein attraktiver Ort für Obdachlose, die ihre Artritis kostenlos und ohne ärztliche Verordnung therapieren wollen. Wie wohl die Behörden darauf reagieren würden?

Auch das Stadtreinigungsamt könnte einen Vorteil haben: Der Schnee auf der Königstraße bleibt vielleicht nicht so schnell liegen wie in anderen Städten - wegen der Zerfallswärme ;-) . Ein echter Schwabenstreich also?

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Thema: Radon-Exhalations-Messungen an Granit

Bio- und Naturprodukte sind gerade ziemlich "en Vogue". Und die Verbraucher geben gern nen Euro mehr dafür aus. Auch Natursteine sind "trendy". Aber Uran ist doch auch ein Naturstein, oder? Lediglich die Assoziation  mit der Kernkraft verhindert wohl einen wirklichen Boom. Aber wie ist das mit edlem Granit? Ganz offensichtlich können Granite, die als sehr dekorative und beständige Natursteine verkauft werden, doch einen beachtlichen Urangehalt haben. Allerdings verrät das Radon diese Sache. Denn dieses Gas bleibt nicht im Stein. Man tut also doch ganz gut daran, beim Baustoff- oder Natursteinhändler mal vorher nachzufragen, schließlich gibt es immerhin eine EU Richtlinie, die das regeln soll. Oder man mißt mal besser nach bevor man viel Geld für den Granitboden ausgibt...

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Thema: Radon allgemein

Schon mal was von Radon gehört? Klar, lernt man doch in der Schule - oder etwa nicht? Dieses radioaktive Gas findet sich fast überall und trägt laut Bundesamt für Strahlenschutz deutlich mehr zur Strahlenbelastung der Bevölkerung bei, als die Kernkraftwerke (sofern diese störungsfrei funktionieren).  Nun gibt es Gebiete, da gibt es wohl deutlich mehr von diesem gefährlichen Gas in der Bodenluft als anderswo. Wenn man da ungeschickt drauf baut, dann hat man es im Schlafzimmer. Man sollte also besser danach fragen, vor man eine Immobilie oder einen Bauplatz kauft. Es gibt massnhaft Infomaterial im Internet und auf den Webservern der Ämter. Aber gesucht wird es dort wohl nicht, denn viele Leute wissen wirklich nicht, was Radon ist und dass es ein Problem werden kann. Liegt es also an der fehlenden aktiven Aufklärung der Regierungen und Behörden? Immerhin sind es doch etwa 3000 Menschen, bei denen man davon ausgeht, dass Radon die Ursache für eine Lungenkrebserkrankung ist. Gut solange es noch 40000 Menschen jährlich gibt, die durch Tabakgenuß ebenfalls an Lungenkrebs erkranken ...

Und manche dieser Gebiete haben ja ordentlich Einnahmen durch Tourismaus, da käm so eine Kampagne auch nicht so gut an. Und die Hausbesitzer? Die wollen es lieber nicht wissen, denn sonst könnte das Haus schlagartig weniger Wert werden... Wer also im Schwarzwald, Fichtelgebirge, Erzgebirge, Oberpfälzer Wald usw. wohnt oder wohnen möchte, der hätte Grund sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Die Karten mit den Radon-Risikogebieten gibts im Internet. Und schließlich ist eine Abhilfe gegen das Problem in vielen Fällen gar nicht so aussichtslos. Kann man also in Bad Schlema oder in Schneeberg ein Immobilienschnäppchen finden?

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Thema: Radon Messen mit dem Stuttgarter Geigerle

Wer an Geigerzähler denkt, denkt an Hochspannung  und die Entdeckung der Radioaktivität zu Beginn des 19. Jahrhunderts. Die Kernforschung heute wird dagegen mit superteurem und komplizierten Equipment gemacht. Können wir da noch mit einfachem billigen Bastelmaterial solche anspruchsvollen Aufgaben wie eine Radonmessung angehen? Der Grenzwert, den die WHO vorschlägt sind 200 Atome in einem Kubikmeter Luft. Können wir mit einem selbstgebauten Gerät wirklich einzelne Atome in einem Kubikmeter Luft zählen? Yes, we  can. Eine kleine "Solarzelle" tuts. Oder besser gesagt eine Photodiode, deren Gehäuse man öffnen muss, so dass die beim Zerfall freiwerdende Alphastrahlung auch hinkommt. Denn nicht nur Sonnenstrahlung erzeugt Strom in einem Silizium-Halbleiter. Den Verstärker den man noch braucht bis man die Atome zählen kann, den kann man auch als Schüler löten - wenn man es gezeigt bekommt. Aber dazu ist die Webseite ja da. Statt der Hochspannung genügen dann auch eine 9V Batterie als Stomversorgung. Und so weit ist man dann von hochmodernem Equipment mit Reinst-Germanium Detektoren auch nicht weg, höchstens im Preis. Denn die Kosten für einen solchen Eigenbau der liegt eher im zweistelligen Bereich.
 
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Thema: Radioaktivität allgemein

Die Radioaktivität war ursprünglich mal etwas ganz Natürliches. Die Natur ist damit gross geworden und hatte sich daran angepasst. Die Tatsache, dass wir heute noch ganz ungeniert Bananen essen können zeigt das. Denn Bananen enthalten Kalium und natürliches Kalium ist immer ein Gemisch aus dem stabilen Kalium und dem radioaktiven Kaliumisotop K-40. Da Kalium in vielen anderen Nahrungsmitteln vorkommt, strahlt auch jeder Mensch und viele Tiere auf ganz natürliche Weise. Jeder Kalium-40 Zerfall kann aber die DNS schädigen, das ist in der Zwischenzeit hinreichend bekannt. Solange das aber mit einer natürlichen Rate passiert, kommt das Immunsystem mit der Reparatur ganz gut nach, dafür hat die Evolution gesorgt.

Nur hat dann der Mensch versucht selbst an der Kernstrahlung Hand anzulegen. Den radioktiven Zerfall, für den sich die Natur im Innern der Erde Milliarden Jahre Zeit lässt, erzeugt der Mensch nun in wenigen Jahren als Folge davon, dass er Atome spaltet. Rein physikalisch gesehen sicher spannend - nur dass dabei die Gefährlichkeit wie das Verhältnis der Zerfallszeiten zunimmt, das wird oft unterschlagen auch wenn es Milliarden sind. Da gibt es zum Beispiel Fernsehsendungen, wo ein Forscher dem Herrn Günther Jauch einen Geigerzähler an die Brust hält, der dann deutlich zu Ticken beginnt, als Beweis dafür, dass Radioaktivität was ganz Ungefährliches wäre. Nur dass eben der Herr Jauch etwas Kalium im Blut hat und kein Plutonium. 

Nun sind die Forscher sogar dabei, unsere gute alte Sonne nachzubauen, das ist ja unser wertvollstes Atomkraftwerk ohne das es kein Leben auf der Erde gäbe. Nur ist das, was unsere Forscher da bauen, nicht ganz so weit weg. Das Verhältnis der Abstände sind hier auch hunderte Millionen von Kilometer. Das heisst aber, einen Fehler kann man sich da noch weniger leisten, sonst hat man buchstäblich die Sonne auf Erden, mit allen Konsequenzen. Bei einem Sonnenbrand wird es dann nicht mehr bleiben. Ob das also besser ist als der Cäsium-Fallout bei der konventionellen Technik, wer weiß? Aber man könnte wohl die Technik besser verkaufen, denn die Sonne hat einen deutlich besseren Ruf als das Uran und Plutonium. Und auf ein gutes Marketing kommt es ja immer an, wenn man gute Geschäfte machen möchte ...

Also alles in Allem, es schadet nicht, wenn man die Zusammenhänge einigermaßen versteht und auch ein wenig fachlich mitreden kann und merkt wenn man einen Bären aufgebunden bekommt.  Das lernt man am besten wenn man sich mit dem Thema in Realität beschäftigt und dafür gibts die Natur und die Bananen - meistens ganz ungefährlich, wenn man dabei etwas besonnen vorgeht. Man braucht also nicht nach Fukushima und Tschernobyl reisen um die Radioaktivität zu "begreifen". Ein Stückchen Granit gibt es auch bei uns.
   
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Thema: Andere Bauanleitungen

Man tut immer gut daran auch mal zu schauen was andere tun. Richtig gut wird ein Produkt erst wenn die Synergien vieler Beiträger zusammenkommen. Von daher gesehen haben die Chinesen villeicht doch Recht, wenn sie sagen, dass das Kopieren doch eine Ehre für den Urheber ist, zumindest dann, wenn das Kopierte gleichzeitig nochmal verbessert wird. Ein allzu krasser Urheber- und Patentschutz könnte also auch verhindern, dass gute Ideen noch weiterentwickelt werden. Auch das Apple iPhone 5 könnte man noch besser machen...

Deswegen soll die Webseite auch darauf aufmerksam machen, dass es andere Lösungen gibt (ohne geltendes Recht zu verletzen). Wer also noch interessante Lösungen kennt, wie man Radioaktivität messen kann, kann das hier kommentieren.

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Thema: PIN-Dioden Zähler und Elektronik-Grundlagen

Klar, wer weiß schon, wie sein Händy funktioniert. Spass haben kann man auch so dran. Allerdings riskiert man, dass man schnell zum dummen User wird und das Gerät oder solche, die Viren und Ähnliches programmiern mit einem machen, was sie wollen. Und ob man davor wirklich immer noch geschützt wird ist doch eher fraglich. Daher ist das Verständnis einer Technik immer noch die beste Verteidigung.

Den Geigerzähler bekommt man noch an höheren Schulen erklärt oder man kann dazu Lehrbücher wälzen. Wie dagegen ein PIN-Dioden Zähler funktionieren kann, da hat auch Tante Google nicht mehr allzu viel dazu zu sagen, auch wenn es diverse Bauanleitungen gibt. Aber vielleicht braucht jeder Berufsstand auch ab und zu etwas Black Magic. Trotzdem ist dieses Kapitel der Webseite ein Versuch, über die Theorie zu reden, ohne dabei der schwarzen Magie den Platz steitig machen zu wollen.

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Thema: Stuttgarter Geigerle

Man sieht es dem Sensor für die Fernbedienung am Fernsehgerät nicht so direkt an, aber er würde auch auf radioaktive Strahlung reagieren. Nur ob es zum Programmwechsel reicht, wenn man ein Stück Pechblende davor hält, das ist eher fraglich. Aber eine Solaranlage auf dem Dach macht es ja vor, wie man durch Einsammeln von niedrigenegetischen Strahlungsquanten sogar zur Energieversorgung beitragen kann.

Eigentlich ist die Idee schon eine gewisse Zeit alt. Schon kurz nach dem die Atomkatastrophe in Tschernobyl passiert war, tauchten in Elektronik-Bastelzeitschriften Bauanleitung für Geigerzähler auf. Schon damals waren Anleitungen dabei, die statt des sonst üblichen Geiger-Müller Zählrohrs eine Photodiode als Detektor benutzten. Dass das geht, liegt schlichtweg daran, dass fast bei jedem radioaktiven Zerfall auch Gammastrahlung entsteht, eine elektromagnetische Strahlung, die noch viel besser als das sichtbare Licht in einem Halbleiter Ladungsträger generieren kann. Dazu braucht man dann auch viel weniger Strahlungsquanten als beim sichtbaren Licht, es reichen einzelne, wenn man das Signal genug verstärkt. Aber genau in der Verstärkung liegt die Herausforderung. Und deswegen war auch lange Zeit das Geiger-Müller Zählrohr der Detektor der Wahl.

Aber das hat sich geändert dank der modernen Elektronik. Der Boom der Händies und des Internet ist wahrscheinlich dafür verantwortlich, dass es heute billige hochintegrierte Verstärker gibt, welche in einem wenige mm großen Mikrochip die nur wenige Nanoampere starke und Mikrosekunden andauernden Signale so zu verstärken, dass der berühmte hörbare Knacks daraus entsteht. Im Prinzip ist es die gleiche Herausforderung wie aus einem transatlantischen Glasfaser-Kabel auf  der Empfängerseite noch die Bit von der Sendeseite zu erkennen.

Dass das heute mit einfachen und billigen Mitteln geht ist auch ein Graus für alle die, welche die Gefahren der technischen Radioaktivität vor der Bevölkerung verstecken wollen. Damit können nämlich nun auch normale Leute aus der Bevölkerung mit wenig Geld sofort sehen was Sache ist. Denn es gibt kaum eine bessere Nachweismethode für kleinste Verunreinigungen mit Radionukliden, die man nicht mit einem so gestrickten Halbleiterdetektor nachweisen kann. In der Biologie und Medizin wird das schon lange benutzt um Moleküle und Zellen radioaktiv zu markieren und zu verfolgen – mit einem „Tracer“ wie es so schön in der Fachsprache heißt. Das Equipment zum Nachweis kostete bisher  allerdings Tausende, wenn nicht gar Millionen von Euros. Aber mit den neuen Halbleitern ist dieser Spuk nun glücklicherweise vorbei. Mit der richtigen Photodiode und dem richtigen Verstärker kann heute auch ein Gymnasiast von seinem Taschengeld ein Gerätchen zusammenbasteln, mit dem man relativ einfach Uran in kleinsten Mengen, wie es auch in der Natur vorkommt, nachweisen kann.

Die Frage ist nur, woher hat der Gymnasiast das Wissen wenn es ihm in der Schule (mit G8) keiner mehr sagt? Wieder müssen wir sagen: Glücklicherweise gibt es das Internet. Ironischerweise wurde das Internet vom amerikanischen Militär erfunden (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA). Aber es braucht auch den Opensource Gedanken, sonst gäbe nämlich auch kein Wikipedia oder Open Street Map.

Zumindest ist die Opengeiger Webseite und die Erklärungen zum Stuttgarter Geigerle ein Versuch, der Jugend die Chance zu geben, sich durch Wissen und durch eigene Versuche von gewissen Machteinflüssen aus der Industrie und Politik zu lösen. Und es wäre ein etwas sinnvollerer Freizeitspaß als Facebook, Ballerspiele und Komasaufen. Für Lehrer und andere engagierte Erwachsene könnte das auch eine Gelegenheit sein mit dazu beizutragen. Denn vielleicht liegt es ja nur daran, dass wir uns keine Zeit mehr für die Jugend nehmen.

Ein andere Aspekt zum Stuttgarter Geigerle ist auch die Erkenntnis aus dem Safecast Projekt, welches nach der Fukushima Katastrophe entstanden ist, dass das dezentrale geo-referenzierte Erfassen von Dosisraten durch viele Mitglieder einer offenen Community eine äußerst schwierige Angelegenheit ist. Das liegt mit daran, dass jedes Gerät was anderes misst und die meisten Gerätehersteller das Innenleben und die genaue Funktion, die zur Beurteilung nötig wären nicht offenlegen. Ein Referenzgerät, dessen Innenleben proprietär ist, macht keinen Sinn. Deswegen soll mit dem Stuttgarter Geigerle auch gezeigt werden, dass man eine kostengünstige Referenz eher dadurch schaffen kann, dass man die Elektronik und die Theorie dahinter offenlegt. Das ermöglicht der Community nicht nur die korrekte Bewertung sondern auch die viel einfachere Möglichkeit das Referenzdesign zu optimieren.

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