Radioaktivität selbst messen: Was man zu Geräten und Einheiten unbedingt wissen sollte

Radioaktivität selbst zu messen, kann sinnvoll sein, nicht aber, überstürzt ein Gerät zu kaufen. Wir haben zwei Geigerzähler getestet und geben jede Menge Hintergrundwissen zu Strahlung.

Artikel von Mathias Küfner veröffentlicht am
Alles "Normal": Wir haben zwei Geräte zur Strahlungsmessung getestet, eines davon war das GQ-GMC500+.
Alles "Normal": Wir haben zwei Geräte zur Strahlungsmessung getestet, eines davon war das GQ-GMC500+. (Bild: Mathias Küfner)

Kämpfe an Atomkraftwerken in der Ukraine, aber auch die seit der Nuklearkatastrophe von 1986 in Tschernobyl weiterhin vorhandene Cäsium-137-Belastung von Wild und Pilzen machen uns das Thema Radioaktivität und daraus entstehende Bedrohungen immer wieder bewusst. Da der Mensch aber keine Sinnesorgane hat, um Radioaktivität selbst wahrnehmen zu können, ist er auf Messgeräte, sogenannte Geigerzähler (nach dem Kernstück, dem Geiger-Müller-Zählrohr, benannt) angewiesen. Sollte nun also jeder selbst ein solches Messgerät besitzen, um Gefahren in seiner Umgebung aufzuspüren?

Für die überwiegende Zahl der Bevölkerung lautet die Antwort Nein. Denn es gibt andere Informationsquellen und das notwendige Fachwissen zur sinnvollen Nutzung ist nicht trivial. Andererseits ist ein eigener Geigerzähler nicht unsinnig und bietet interessierten Nutzern einige Einblicke, sofern man bereit ist, etwas tiefer in das komplexe Thema einzusteigen. Wir haben zwei Modelle, die stellvertretend für Geräte im niedrigen und mittleren Preissegment stehen, genauer betrachtet.

Bei den Geräten, die man im Handel bekommt, muss man zunächst klar unterscheiden: zwischen Geräten, die tatsächlich radioaktive Strahlung detektieren können, und anderen, die lediglich elektrische und magnetische Felder messen, teils aber verwirrende Beschreibungen und Namen haben. Der Begriff "Strahlungsmessung" wird hier oft sehr weit gefasst und keineswegs immer korrekt verwendet.

In einigen wenigen Fällen sind die Fähigkeit, Radioaktivität zu detektieren, und Messfunktionen für elektromagnetische Felder in einem Gerät kombiniert. Wesentlich häufiger sind die Geräteklassen klar getrennt. Der Bereich der Messung von Magnetfeldern oder von elektrischen Feldern kann interessant sein, spielt für diesen Artikel jedoch keine Rolle.

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Problematisch ist, dass solche Geräte, die keine Radioaktivität detektieren können, meist sehr viel günstiger sind als Geigerzähler und potenziellen Käufern suggerieren, sie würden sämtliche Strahlung umfassend messen können. Es lohnt sich also, im Onlineshop nicht vorschnell zu einem günstigen Gerät zu greifen.

Radioaktive Strahlung hat die Fähigkeit zu ionisieren

Wir konzentrieren uns hier im Artikel auf sogenannte ionisierende Strahlung, zu der vor allem die radioaktive Strahlung zählt. Ihre Gefährlichkeit, durch die Fähigkeit zu ionisieren und dabei Molekülverbindungen aufbrechen zu können, ist verstanden und klar belegt. Bei radioaktiver Strahlung unterscheidet man nach:

  • Alphastrahlung mit geringem Durchdringungsvermögen
  • Betastrahlung mit mittlerem Durchdringungsvermögen
  • Gammastrahlung mit hohem Durchdringungsvermögen

Auch Röntgenstrahlung (englisch: x-ray) ist eine ionisierende Strahlung und wird oft im Kontext mit radioaktiver Strahlung genannt, zumal Messgeräte fast ausnahmslos sowohl Gamma- als auch Röntgenstrahlung detektieren können. Die überwiegende Zahl der Geräte ist zudem in der Lage, Betastrahlung zu detektieren, jedoch gibt es hier Ausnahmen.

Besonders schwierig ist es, Alphastrahlung zu messen. Nur wenige Geräte sind dazu in der Lage, und die Messung durchzuführen, ist weitaus schwieriger. Schuld ist das geringe Durchdringungsvermögen von Alphastrahlung, die sich schon durch ein Blatt Papier vollständig abblocken lässt.

Je höher das Durchdringungsvermögen, umso mehr Aufwand muss betrieben werden, um die Strahlung zu blockieren oder zu dämpfen. Für Betastrahlung benötigt man bereits Aluminiumblech, für Gammastrahlung reicht selbst das nicht und auch meterdicker Stahlbeton dämpft die Strahlung nur, schirmt sie aber nie vollständig ab.

Geräte sind nicht sehr robust

In der Konsequenz für Messgeräte bedeutet dies, dass ein solides Plastikgehäuse oder die Wand des verbauten Geiger-Müller-Zählrohres Alphastrahlung abschirmen und eine Messung somit unmöglich machen. Messgeräte für Alphastrahlung benötigen spezielle sogenannte Glimmerfenster, die Alphastrahlung ins Innere des Zählrohres durchlassen.

Diese sind jedoch aufwändig zu konstruieren, empfindlich und die gesamte Bauform des Gerätes muss darauf ausgerichtet sein. Geräte, die lediglich Beta-, Gamma- und Röntgenstrahlung messen können, lassen sich hingegen deutlich einfacher bauen und sind in der Nutzung viel einfacher und robuster, wobei "robust" relativ zu sehen ist. Meist sind die Zählrohre nicht aus Metall, sondern aus Glas gefertigt, das zerbrechen kann.

Werfen wir nun einen genaueren Blick auf zwei Messgeräte auf dem Markt, das NR-850 und das GQ GMC-500+.

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Das NR-850 als Beispiel für das Niedrigpreissegment 
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