Bau einer kontinuierlich betriebenen Diffusionsnebelkammer

und liegt am minimalen Wert für Ionisationsverluste für Myonen. Der Wert
liegt bei 2 − 2, 5 keV und gilt für Myonen mit kinetischen Energien zwischen
cm
40 MeV und 104 MeV. Ein α-Teilchen wird erst bei kinetischer Energie von
einigen GeV minimal ionisierend, mit entsprechend 4-fachem Wert für Energieverluste
([15, S. 25], abgelesen von einer Graphik). Nach Berechnungen von
A. Langsdorf [5] geht der Partialdruck des Dampfes p1 am Kammerboden gegen
Null, der des Füllgases p2 (hier Luft) gegen P = 1 atm (siehe Abbildung
1.3). Damit findet die Ionisation durch Teilchenstrahlung hauptsächlich an
Luftmolekülen und die von C. Grupen angegebenen Werte gelten für die in
der Kammer vorliegende Atmosphäre.
1.5 Natürliche Strahlung
In der Umwelt gibt es Quellen natürlicher Radioaktivität, die kontinuierlich
ionisierende Strahlung emittieren. Während des Betriebs einer Nebelkammer
sind die terrestrische und die kosmische Strahlung von besonderer Bedeutung.
Auch die in der Luft vorhandenen strahlenden Nuklide sind relevant.
Laut C. Grupen verursacht die natürliche Strahlung eine mittlere jährliche
Strahlenbelastung von 2, 3 mSv [17, S. 157]. Dieser Wert unterliegt starken
a
örtlichen Variationen. Dabei tragen die Höhenstrahlung mit ≈ 0, 3 mSv
a und
die terrestrische Strahlung mit ≈ 0, 5 mSv dazu bei. Den größten Anteil hat
a
mit ≈ 1, 5 mSv
mSv
die Inkorporation von Radionukliden, 1, 1 davon wer-
a
den durch Radoninhalation und 0, 4 mSv
a
mit der Nahrungsaufnahme dem
menschlichen Körper zugeführt. Diese Strahlungsquellen sollen nun näher
betrachtet werden.
1.5.1 Terrestrische Strahlung
Terrestrische Strahlung stammt von radioaktiven Isotopen, die bereits in der
Entstehungszeit der Erde darin gebildet wurden und aufgrund ihrer relativ
langen Halbwertszeiten noch nicht vollständig zerfallen sind. Heutzutage
sind nur noch Nuklide aus drei der vier bekannten Zerfallsreihen in ihrer
natürlichen Form vorhanden, die Uran-Radium-, die Uran-Aktinium- und die
Thorium-Reihe, die Komponenten der Neptunium-Reihe sind fast vollständig
zu stabilen Isotopen zerfallen. Die drei noch aktiven Reihen sind im Anhang
C.2 in tabellarischer Form zusammengefasst.
Als Zwischenprodukt der Reihen entsteht das gasförmige, radioaktive Radon,
das durch Öffnungen in der Erdoberfläche in die Luft gelangt und die
Kette der Zerfälle dort fortsetzt. In Abbildung 1.6 ist dieser Prozess für die
Uran-Radium-Reihe schematisch dargestellt. Laut statistischen Daten des
16
a