Geigertæller

Rådgivning om køb af geigertællere

Forskellige instrumenter, hvormed det er muligt at måle ioniserende stråling, kaldes geigertællere. Udtrykket henviser til Geiger-Müller-tællerøret, der blev udviklet af fysikerne Geiger og Müller, men anvendes også om andre instrumenter. I mange tilfælde anvendes geigertællere direkte til personlig beskyttelse, men de kan også bruges til at overvåge den ioniserende stråling, der frigives i afskærmede områder.

Ioniserende stråling med en kinetisk energi på 5 elektronvolt eller mere er så energirig, at den kan ændre neutrale atomer eller molekyler til positivt ladede ioner ved at frigive elektroner. Der findes forskellige typer af ioniserende stråling, som har forskellige egenskaber og virkninger. Disse omfatter alfa-, beta- og gammastråling samt neutron- og røntgenstråling. De produceres enten under det naturlige henfald af radioaktive grundstoffer eller som en hoved- eller bivirkning af tekniske anordninger.

Mange områder, hvor man ved, at der kan forventes en øget mængde ioniserende stråling, er omfattet af lovbestemmelser om strålingsbeskyttelse. Dette gælder især for stråling i arbejdsmiljøet. Gennemførelsen af de enkelte bestemmelser støttes og overvåges direkte af statslige organer. I Tyskland f.eks. foretages udstedelse og vurdering af officielt godkendte personlige dosimetre til personer, der er underlagt overvågning, direkte af de myndigheder, der er ansvarlige for strålingsbeskyttelse. Men folk kan også blive udsat for forhøjede strålingsniveauer i deres fritid, i deres hjem og gennem fødevarer. Den gasformige radon kan f.eks. ophobes i indeklimaet, hvis den frigives fra den naturlige undergrund eller fra byggematerialer. Svampe og vildt, især i det sydlige Bayern og i den bayerske skov, er stadig forurenet med cæsium-137, som blev frigivet under reaktorulykken i Tjernobyl.

Ud over de måleinstrumenter, der er foreskrevet ved lov eller bekendtgørelse, kan elektroniske geigertællere anvendes til at bestemme følgende i det operationelle eller private miljø:

• hvor stærk den ioniserende stråling er på et bestemt sted
• hvor høj den personlige strålingsdosis er inden for bestemte tidsrum
• om strålingen kan tilskrives en bestemt kilde
• hvor meget stråling der udsendes fra de fundne eller leverede materialer
• om fødevarer har unaturligt høje strålingsniveauer

Uanset om det drejer sig om stråling fra tekniske eller medicinske anvendelser, naturlig stråling i miljøet eller fra radon indendørs, kan strålingsniveauet bestemmes ved hjælp af egnede geigertællere. Moderne elektroniske geigertællere fås med forskellige måle-, advarsels- og evalueringsfunktioner. Når du vælger en model, skal du sørge for, at apparatet har alle de ønskede funktioner.

Geigertællere for forskellige typer ioniserende stråling

Der findes Geigertællere, der er specielt designet til gammastråling eller røntgenstråler, og andre, der kan registrere forskellige typer ioniserende stråling. Instrumenter, der registrerer både alfa-, beta- og gammastråling, bestemmer den samlede aktivitet forårsaget af alle typer stråling. Med nogle af disse geigertællere kan alfastråling eller alfa- og betastråling afskærmes ved at placere filtre foran dem.

Hvad betyder de målte værdier i CPM, CPS, Gray og Sievert?

Grænseværdier og målte værdier for ioniserende stråling angives normalt i mikro- eller millisievert eller i mikrosievert pr. time eller millisievert pr. år. En geigertæller gør det muligt at tælle de ioniseringer eller impulser, der udløses af den højenergi-stråling. Disse kan angives som et samlet antal eller som et antal pr. minut eller sekund, forkortet som tællinger pr. minut - CPM eller tællinger pr. sekund - CPS. For længere måleperioder beregnes gennemsnitsværdier for de tidsrelaterede værdier. De fleste geigertællere kan ikke skelne mellem energiindholdet eller strålingstypen i denne tælling. Der findes særlige anordninger til dette formål. De beregningsalgoritmer, der er gemt i geigertælleren, kan imidlertid anvendes til at omregne de talte impulser af den samlede stråling til den ækvivalente dosis i sievert. Den ækvivalente dosis blev defineret for at kunne give en værdi, der tager hensyn til energiindholdet og de forskellige farer ved de forskellige typer stråling. For at adskille den fra den absorberede dosis, hvor virkningen på biologisk væv endnu ikke er vægtet, angives den absorberede dosis i gråtoner og den ækvivalente dosis i sievert.

CPM Antal impulser pr. minut tæller pr. minut
CPS Antal impulser pr. sekund tællinger pr. sekund
Grå Absorberet dosis Joule pr. kg kropsvægt
Sievert dosisækvivalent Joule pr. kg legemsvægtet efter strålingstype
Sievert pr. time Ækvivalent dosishastighed Ækvivalent dosis pr. tidsenhed

Da gammastråling har et meget større interval og forekommer både i alfa- og beta-fald, registreres ofte kun gammadosisraten ved rutinemæssige målinger til overvågning af miljøet. Med særligt udstyr er det imidlertid også muligt at foretage en spektroskopisk vurdering af strålingens energispektrum og bestemme, hvilke radionuklider der bidrager til den lokale dosisdosis og i hvilket omfang. Dette giver mulighed for en detaljeret vurdering af faren og målrettede modforanstaltninger.

Geigertæller til stationær måling

Mange geigertællere er optimeret til specifikke anvendelser. På udvalgte udendørs steder måler geigertællere løbende den lokale strålingsdosis og sender de målte værdier i elektronisk form, så de kan evalueres andre steder. Disse geigertællere skal først og fremmest være ufølsomme over for vejrforhold og have en grænseflade til dataoverførsel.

I atomkraftværker, forskningslaboratorier og tekniske anlæg, hvor der kan frigives stråling, er der ofte særskilt afskærmede zoner og særlige kontrollerede områder. Før personer og materialer forlader et sådant område, kontrolleres de ofte med en fast installeret geigertæller, der er specielt tilpasset den lokale eksponering. Målingerne skal evalueres direkte på stedet, så der kan træffes øjeblikkelige foranstaltninger. Dette forhindrer, at kontamineret tøj eller materiale forlader beskyttelseszonen. Disse geigertællere har derfor alarmfunktioner.

Geigertællere til mobil brug

Elektroniske geigertællere kan bruges som mobile håndholdte enheder til hurtigt at kontrollere den aktuelle strålingseksponering på forskellige målepunkter. De muliggør f.eks. hurtig og ukompliceret kontrol af fødevarer eller byggematerialer, men også test i tilfælde af mistanke om øget strålingseksponering indendørs eller på karakteristiske steder i det fri. Med disse apparater skal man være opmærksom på, hvilke typer stråling der kan måles. Ved hyppige kontroller er det praktisk, hvis der kan indstilles forskellige alarmgrænser i geigertælleren.

De fleste af de officielt foreskrevne personlige dosimetre kan kun evalueres efter den angivne bæretid. Derfor kaldes de også for passive dosimetre. Derimod kan yderligere elektroniske geigertællere vise den dosis, der virker på en person, og straks give visuel eller akustisk alarm i tilfælde af forhøjede værdier. Den person, der skal beskyttes, kan reagere øjeblikkeligt i tilfælde af en alarm, f.eks. ved at slukke for farekilden, beskytte sig selv eller bevæge sig væk fra farezonen. Disse geigertællere kan også bruges til at måle, hvor godt afskærmningen virker mod stråling, før en person opholder sig i nærheden af en strålekilde i længere tid.

Brandvæsenet skal uddanne beredskabspersonale til at håndtere hændelser med forurenet materiale eller i et forurenet miljø og skal have særlige beskyttelsesdragter og måleudstyr til rådighed. De er f.eks. nødvendige i forbindelse med operationer på klinikker, radiologiske praksis eller forskningsfaciliteter og i forbindelse med trafikulykker med køretøjer, der transporterer radioaktivt materiale. Måleudstyret omfatter geigertællere som doseringsadvarselsudstyr, hvormed f.eks. cut-off-grænsen kan bestemmes, og andre typer udstyr, hvormed kontaminering kan påvises eller udelukkes.

Flere oplysninger

Hvad er et Geiger-Müller-tællerør?

Geiger-Müller-tællerøret er et apparat udviklet af fysikerne Geiger og Müller til at måle radioaktiv stråling. Geiger-Müller-tællerør, men også andre apparater til måling af radioaktivitet, kaldes ofte Geigertællere. En original Geigertæller består i virkeligheden af et rør og gør det muligt at tælle intensiteten af radioaktiv stråling ved hjælp af karakteristiske, individuelle lyde. Mere avancerede varianter kan også vise eller gemme dette nummer. I den forreste ende af metalrøret er der et strålingsgennemskinneligt vindue, hvorigennem strålingen kommer ind i røret. Den bageste del af røret er lukket med et isolerende materiale, hvori den ledning, der løber gennem midten af røret, også er fastgjort. Hullet fyldes med en let tryksat inert gas.

Hvis ioniserende stråling kommer ind i Geiger-Müller-tællerøret, skiller den elektroner fra ædelgassens ydre skal, når den rammer atomerne. Dette forvandler det neutrale gasatom til en positivt ladet ion. Da der påføres en jævnspænding på flere hundrede volt mellem metalkappen og ledningen i geigertælleren, strømmer der strøm gennem de nu ladede partikler. Det ydre rør fungerer som katode og ledningen som anode. På grund af den elektriske feltkraft accelereres elektronerne mod anoden og støder sammen med andre gasmolekyler. De ekstra frigivne elektroner forstærker strømmen mellem anode og katode, som omdannes til et spændingssignal af en modstand, der er tilsluttet kredsløbet. Dette signal forstærkes elektronisk og gøres, afhængigt af udstyrets udstyr, hørbart eller synligt.

I den originale Geigertæller bliver den gennemtrængende stråling mærkbar som en specifik knitrende lyd. Jo mere ioniserende stråling der kommer ind i geigertælleren, jo kortere bliver intervallerne mellem de enkelte akustiske signaler. Mange moderne geigertællere kan i dag afgive ekstra alarmtoner, når de forudindstillede strålingsniveauer nås, tænde signal- og alarmlamper, tælle de impulser, der genereres af strålingen, eller gemme de numeriske værdier, der er bestemt som en samlet sum eller i forhold til en tidsenhed, og vise dem på et display.

Hvad bruges personlige dosimetre til?

Allerede i det 16. århundrede skrev Paracelsus: "Alt er gift, og intet er uden gift; kun dosen gør, at noget ikke er gift." Et dosimeter er et måleapparat, der måler og viser dosis - dvs. mængden - af en eksponering, som regel fra miljøet. I et dosimeter lægges de enkelte værdier af målemediet næsten altid løbende sammen over en vis periode for at bestemme en tidsrelateret total dosis. Personlige dosimetre registrerer derfor mængden og intensiteten af den eksponering, der virker på en person, den personlige dosis. Personlige dosimetre har til formål at forhindre, at mennesker over en længere periode udsættes ukontrolleret for virkninger, der vides at skade organismen. Dette gælder især for virkninger, der ikke er direkte mærkbare, eller hvis skadelige virkninger er vanskelige at vurdere. Personlige dosimetre bruges primært til at overvåge den personlige strålingsdosis for personer, der udsættes for forhøjede strålingsniveauer, fordi de skal opholde sig i farlige områder. Disse personlige dosimetre registrerer mængden af ioniserende stråling, som påvirker personen over en bestemt periode. Apparaterne udskiftes efter den angivne brugstid og vurderes for at fastslå, om grænseværdierne for maksimal eksponering i henhold til strålebeskyttelsesbekendtgørelsen eller røntgenbekendtgørelsen er overholdt.

Områder, hvor der forekommer øget strålingseksponering, omfatter:

• Medicinsk diagnostik og terapi
• Visse forskningsfaciliteter
• Atomkraftværker
• Transport, opbevaring og behandling af radioaktivt materiale
• Anvendelse af ioniserende stråling i industri og handel

Flypersonale og hyppige flyvere er også udsat for yderligere stress, da den naturlige ioniserende stråling fra rummet har en stærkere virkning i store højder. I Tyskland er gennemsnitsværdien for den årlige eksponering fra alle naturlige strålekilder 2,1 millisievert ifølge forbundskontoret for strålebeskyttelse. De individuelle værdier varierer mellem 1 og 10 millisievert om året, afhængigt af bopæl og spisevaner. Kun personlige dosimetre, der er godkendt til dette formål, må anvendes til officiel overvågning af ansatte, der udsættes for øget stråling på grund af deres arbejde. Derudover kan der dog også anvendes elektroniske personlige dosimetre med særlige visnings- og advarselsfunktioner, hvis de er egnede til den pågældende strålingsart. I tilfælde af pulserende stråling, som f.eks. forekommer i røntgenmaskiner og lineære acceleratorer, giver de nuværende elektroniske persondosimetre endnu ikke tilstrækkeligt pålidelige måleværdier. Ud over apparater til detektering af ioniserende stråling findes der også personlige dosimetre til andre målte variabler. Der findes f.eks. apparater, der kan måle den støjdosis, som en medarbejder udsættes for på sin arbejdsplads.