Geigerzähler Vergleich 2023

Zunächst einmal sei erwähnt, dass der Zerfall von Atomen ein normaler Vorgang ist und so gut wie jedes Element über einen kürzeren oder längeren Zeitraum zerfällt. Der Begriff der Radioaktivität wurde von Marie und Pierre Curie geprägt und bezeichnet die Eigenschaft besonders instabiler Isotope (Erscheinungsformen) von Elementen, schnell zu zerfallen. Bei dem so genannten radioaktiven Zerfall entsteht Strahlung, welche durch den Geigerzähler hörbar gemacht werden kann.

Beim Kernzerfall tritt elektromagnetische Gamma-Strahlung aus.

Diese Strahlung wird in drei Arten unterteilt:

• Alpha-Strahlung (?-Strahlung)
• Beta-Strahlung (?-Strahlung)
• Gamma-Strahlung (?-Strahlung)

Jeder radioaktive Zerfall lässt sich in eine dieser drei Kategorien, die von Ernst Rutherford festgelegt wurden, einteilen. Die Quellen der Strahlung werden analog (nicht nur beim Geigerzähler) als Alpha-, Beta- oder Gamma-Strahler bezeichnet.

Alpha-Strahlung ist die am häufigsten vorkommende radioaktive Strahlung. Sie ist eine Teilchenstrahlung, die aus Helium-4-Atomen besteht. Diese haben neben den zwei Protonen im Atomkern noch zwei Neutronen, wodurch das Teilchen die doppelte Masse erhält. Im weiteren Sinne werden alle Helium-4-Isotope, auch wenn sie nicht aus radioaktivem Zerfall stammen, als ?-Teilchen bezeichnet.

Alpha-Strahlung ist für den menschlichen Körper recht ungefährlich, da die Teilchen durch ihr großes Volumen und die große Masse nicht sehr weit in den menschlichen Körper eindringen können (man geht von einer Eindringtiefe von 25 µm aus, damit werden nur die bereits abgestorbenen oberen Hautschichten betroffen). Wird jedoch ein Alphastrahler inkorporiert, d.h. in den Körper aufgenommen, kann die ionisierende Strahlung schnell lebenswichtige Organe angreifen. Für Alphastrahlung wird eine zwanzigfach höhere Äquivalentdosis als für Beta- und Gammastrahlung angenommen.

Keine reale Gefahr: In der Natur vorkommende Alphastrahler sind u.a. Radium, Radon, Thorium und Uran. Die Gefahr, diese Elemente versehentlich in den Organismus aufzunehmen, ist sehr gering.

Beta-Strahlung ist eine weitere (und zugleich häufigere) Form der radioaktiven Strahlung. Beim Beta-Zerfall wandelt sich ein Element in ein Isotop eines benachbarten Elements. Dabei wird entweder die Kernladungszahl erhöht (?^–-Stahlung) oder verringert (?⁺-Stahlung). Beim Beta-Zerfall werden auch Positronen und Neutrinos freigesetzt, was für ein kontinuierliches Energiespektrum sorgt.

Ist man radioaktiver Strahlung über einen längeren Zeitraum ausgesetzt, kann es zur Bildung von Hautkrebs kommen.

Wenn Betastrahlung auf den menschlichen Körper trifft, kann es zu Hautschädigungen kommen. Bei längerer Exposition treten Verbrennungen auf, zudem kann Hautkrebs als Spätfolge auftreten. Inkorporierte Betastrahler können zu Schilddrüsenkrebs führen. Da die meisten Betastrahler schwere Elemente sind, ist diese Gefahr jedoch gering.

Die Gammastrahlung ist – im Gegensatz zu den oben genannten Arten – eine elektromagnetische Strahlung, welche beim radioaktiven Zerfall von Materie entsteht. Gammastrahlung hat eine recht hohe Quantenenergie und verfügt über eine Wellenlänge, die kleiner als 0,005 Nanometern ist. Aufgrund dieser Eigenschaften hat Gammastrahlung eine deutlich erhöhte Durchdringungsrate. Es gibt eine gewisse Überschneidung mit Rötgenstrahlung.

Gammastrahlung kann, auch durch die hohe Durchdringungsfähigkeit, sehr schädlich für den menschlichen Organismus sein. Durch Wechselwirkungen im Körper können somatische oder genetische Schäden an betroffenen Zellen auftreten. Wenn der Körper über einen längeren Zeitraum Gammastrahlen ausgesetzt ist, kann es zum Absterben von lebenswichtigen Zellen kommen.

Schon gewusst? Gammastrahlung tritt immer im Zusammenhang mit Alpha- oder Betastrahlung auf.

Für den Privatgebrauch sind die Geräte zumeist in einem Preissegment zwischen 100 und 350 € gehalten, wobei die Smartphone-Erweiterungen günstiger zu stehen kommen, sie liegen meist bei Preisen um die 50 €. Der Preis der Geräte hängt mit Art und Anzahl der verbauten Sensoren zusammen: Manche Handgeräte haben zwei Zählrohre verbaut, um eine bessere Aussagekraft zu ermöglichen. Diese Modelle sind tendenziell teurer als solche mit nur einem verbauten Sensor.

Abhängig von der verbauten Sensortechnik misst der Geigerzähler im Test sowohl Alpha-, als auch Beta- und Gammastrahlung. Vor allem die modernen Halbleitersensoren können auch Alphastrahlung erkennen, was Geräten mit klassischen Zählrohren aufgrund der Bauweise meist nicht möglich ist. Da Alphastrahlung jedoch nicht sehr weit reicht, ist die Messung von Beta- und Gammastrahlung das entscheidende Leistungsmerkmal von Geigerzählern. Die wichtigsten Geigerzähler-Einheiten sind Microsievert und CPM.

Dieses Video zeigt nochmal die Funktion von Geigerzählern:

Geigerzähler können überall eingesetzt werden, um Teilchenzerfall nachzuweisen.

Professionelle Geigerzähler werden im Strahlenschutz eingesetzt, um Erkenntnisse über die Kontamination von Räumen zu gewinnen. Nicht zu verwechseln sind Geigerzähler mit Personendosimetern, welche u.a. von medizinischem Personal getragen werden. Sie können jedoch auch Personendosimeter kaufen, welche eine leicht andere Form als die klassichen Messgeräte aufweisen. Manche Werkzueg-Verleihs bieten die Möglichkeit, einen Geigerzähler auszuleihen.

Der Name des Geiger-Müller-Zählrohrs geht auf die beiden Wissenschaftler zurück, welche dieses Instrument entscheidend mitentwickelt haben: Hans Geiger und Walther Müller. Im Jahr 1928 wurden deren Forschungsergebnisse zum ersten Mal veröffentlicht. Es handelt sich demnach nicht um eine Marke, sondern die Erfinder.

Bastelwütige können sich im Übrigen daran versuchen, einen Geigerzähler selber zu bauen. Dazu wird etwas Geschick und Sachverstand benötigt: Eine Anleitung ist auf entsprechenden Hobbyseiten einsehbar. Einen Geigerzähler-Bausatz gibt es jedoch nicht zu kaufen.

Vorsicht: Da das Zählrohr unter hoher Spannung steht, sollten Sie beim Basteln und dem folgenden Geigerzähler-Test unbedingt vorsichtig sein!