Der Alpha/Beta-JFET-Sensor
Das einfachste Strahlen-Messgerät besteht nur aus einem JFET BF245 und einem Ohmmeter. Von irgendwelcher Strahlung
erzeugte Ionen laden das Gate des FET auf und verändern dessen Widerstand.
Der FET wurde in einer Blechdose untergebracht, um elektrische Störfelder
abzuschirmen und eventuelle Ionen der Raumluft fernzuhalten. Nach einer
reinen Leerlaufmessung wurden verschiedene Proben mit in die Dose gelegt.
Das
Messprinzip wurde zuerst mit einem Stückchen Uran-Pechblende und
einem AM241-Präparat aus einem Rauchmelder getestet: Dann auch
noch mit einem Lampen-Glühstrumpf, der noch in seiner
Papierhülle steckte.
Leerlaufmessung: 160,2 Ohm
Uran-Pechblende: 156,3 Ohm (-3,9 Ohm)
AM241-Strahler: 155,9 Ohm (-4,3 Ohm)
Glühstrumpf in Hülle: 159,0 Ohm (-1,2 Ohm)
Die
Ergebnisse sind eindeutig. Das Gate lädt sich in der Nähe der
Proben offensichtlich positiv auf und bewirkt eine Verringerung des
FET-Widerstands. Die Messungen wurden mehrfach wiederholt und waren gut
reproduzierbar. Es dauert jeweils etwa eine halbe Minute, bis sich der
FET-Widerstand nicht mehr ändert.
Low-Energy Betastrahler
Es
gibt einige Gegenstände, von denen ich sicher war, dass sie
radioaktiv sind, bei denen ich es aber bisher nicht nachweisen konnte.
Es handelt sich um Betastrahler mit geringer Energie unter 100 keV. Sie
erzeugen in einer PIN-Fotodiode keine Signale oder nur solcche, die im
Rauschen untergehen. Und auch ein normales Zählrohr kann sie nicht
messen. Wahrscheinlich würde es mit einem Fensterzählrohr
gehen.
Ein solcher Gegenstand ist ein Glimm-Stabilisator
für Spannungen um 100 V oder weniger. Die Glimmentladung
könnte bei einer so geringen Spannung gar nicht erst
zünden,
wenn man nicht radioaktiv nachhelfen würde. Ich habe deshalb eine
russische Stabiröhre geschlachtet, konnte aber bisher nichts
feststellen. Man nimmt nämlich möglichst einen Betastrahler
mit geringer Energie von z.B. 50 keV. Dann dringt keinerlei Strahlung
nach außen, und die ganze Sache ist relativ ungefährlich.
Aber auch Betastrahlen geringer Energie transportieren Ladung.
Deshalb war die Hoffnung, dass mit dem FET-Sensor etwas zu messen
wäre. Aber welches dieser Bauteile ist nun radioaktiv?
Mit
dem BF245 konnte ich nun nachweisen, dass der Strahler sich am
Anodenblech der Röhre befindet. Wenn das Blech neben der
Gate-Elektrode liegt, ergibt sich ein Widerstand von 159,3 Ohm (-0,9 Ohm). Eine
andere Möglichkeit besteht darin, das Messobjekt mit an das Gate
zu hängen. Dabei kam ein Widerstand von 159,8 Ohm (-0,4 Ohm) heraus.
Und
noch so ein verdächtiges Bauteil ist der gemeine
Überspannungsableiter. Zumindest die Typen mit geringer
Durchbruchspannung sollten eine radiaktive Substanz enthalten.
Aus
anderer Quelle (Living with Radiation) weiß ich, dass man z.B. Nickel-63, einen
Betastrahler mit niedriger Energie (nur 67 keV) verwendet. Das Material
ist auf der Innenseite des Keramikröhrchens aufgetragen.
Vermutlich ist es in den gut sichtbaren schwarzen Strichen enthalten.
Dieses
Teil des geöffneten Überspannungsableiters habe ich direkt an
das Gate des BF245 geklemmt. Ergebnis: 159,8 Ohm (-0,3 Ohm). Die
schwache Strahlung war also mit dieser Methode gerade noch nachweisbar,
während alle meine anderen Messgeräte hier aufgeben mussten.
Interessant
ist dies: Egab ob Alpha- oder Betastrahler, das Ergebnis ist immer eine
positive Ladung auf dem Gate. Ich vermute, es läuft so: Die
Strahlen ionisieren die Luft, schlagen also Elektronen aus den
Molekülen. Die Elektronen sind beweglicher und finden schnell den
Weg zur Masse. Zurück bleibt eine Wolhke positiv geladener Ionen,
die ihre Ladung teilweise auf dem Gate hinterlassen.
