Messung der Gamma-Zerfallsrate vom Uranglas mit dem

GDK101 Gammastrahlungssensormodul.

Das GDK101 ist ein Halbleiter-Gammastrahlungssensormodul mit empfindlichen 10-PIN-Photodioden. Es verfügt über 5V-Betriebsspannung mit interner Spannungsstabilisierung zur Versorgung der PiN-Dioden. Dieser Sensor kommuniziert über I2C-Schnittstelle mit dem Raspberry Pi aber er hat auch einen direkten Analogausgang. Für die I2C-Schnittstelle am Raspberry Pi benötigt dieser Gammasensor einen 5V Level-Shifter.

Technische Daten:

weiter Merkmale findet man auf dem Datenblatt.

Anwendungen:

• Nachweis von Umweltradioaktivität;
• Rückführung der Strahlung auf Radon-Zerfallsprodukte;
• mathematische Untersuchung der Poisson-Verteilung bei radioaktiven Zerfällen;

Anschlüsse des GDK-Gammastrahlungssensormoduls zum  5V Level-Shifter und weiter zum Raspberry Pi.

Schaltungsskizze zur Messung der Gamma-Zerfallsrate mit dem GDK-Gammastrahlungssensormoduls und 5V Level-Shifter.

GDK101.yaml-Konfiguration des GDK-Gammastrahlungssensormoduls

GammaDose1.daq-Konfiguration des Experiments zur Messung der Gamma-Zerfallsrate

Gamma-Zerfallsrate vom Uranglas gezeigt in Echtzeit im DataGraph-Fenster von PhyPiDAQ über eine Messzeit von ugf. 200 Minuten.

 Gemessen wird die Gamma-Zerfallsrate vom Uranglas mit 60 Sekunden Torzeit, über eine längere Zeit (hier ugf.200 Minuten).

Die aufgezeichneten Messdaten für die Zerfallsrate (blau), sowie für die gleitenden Mittelwerte über 10 min kann man für die statistische Untersuchung des Zerfallsprozesses verwenden. Betrachte wird eine Probe aus Uranglas. Die Isotopen zerfallen mit einer bestimmten kleinen Rate. Bestimmt wird die Häufigkeit der Anzahl von Zerfällen pro Zeiteinheit, die mit der Poisson-Verteilung und der Binomialverteilung vergliechen wird.