Bau einer kontinuierlich betriebenen Diffusionsnebelkammer

Abbildung 3.5: Zerfallbilder in Abwesenheit eines radioaktiven Präparates
α-Teilchen aus der kosmischen Strahlung tragen auch nur wenig zur Ereignisrate
bei. Der hadronische Anteil der Strahlung liegt im Gegensatz zu
dem von Myonen (80%) bei nur 1% der geladenen Komponente. Damit kann
die Rate für α-Teilchen aus der Gesamtrate für Myonen von 200 m −2 s −1 mit
2, 5 m −2 s −1 geschätzt werden. Auf die Kammerfläche von 0, 09 m 2 umgerechnet,
ergibt das eine Gesamtereignisrate 0, 225 s −1 . Bei einer stark geneigten
Einfallsrichtung, wie die Spuren nachher gezählt werden, kommt nur ein
Bruchteil davon in der Kammer an. Er kann durch Skalierung der Gesamtrate
mit dem Faktor cos 2 (80 ◦ ), der für Myonenintensitäten unter Neigungen
zur Vertikalen angegeben wird, durch 0, 0068 s −1 abgeschätzt werden.
Als Quelle von α-Spuren in der Kammer bleibt noch das gasförmige,
radioaktive Radon ( 218 Rn, 219 Rn, 220 Rn, 222 Rn). Aufgrund seines Aggregatzustandes
kann es ins Kammerinnere gelangen und dort die entsprechende
Zerfallsreihe fortsetzen. Dafür sprechen auch die öfter vorkommenden Spuren
von fast gleichzeitig auftretenden und aus einem Punkt stammenden
α-Teilchen, die in Abbildung 3.5 dargestellt werden.
Nach Angaben des Bundesamtes für Strahlenschutz [20] zerfallen in Wohnräumen
50 − 70 Radonatome pro Sekunde in einem Kubikmeter Luft. Da im
folgenden Experiment die Spuren in horizontaler Projektion gezählt werden,
muss diese Größe auf das effektive Volumen 0, 3 m×0, 3 m×1 cm = 9·10 −4 m 3
skaliert werden. Das ergibt die Rate für Rn-Zerfälle 0, 045 − 0, 063 Bq. Wenn
man in den natürlichen Zerfallsreihen die Pfade für Radon verfolgt, erkennt
man, dass nach einem Rn-Zerfall innerhalb der mit der Messzeit von 30 min
verträglichen Zeit zwei weitere α-Teilchen emittiert werden. Die Ereignisse
sind in der Zusammenstellung farblich hervorgehoben. Somit ergibt sich ein
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