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So finden Sie Geigerzähler zur Strahlenmessung.

Entdecken Sie im Ratgeber viele hilfreiche Tipps und Hinweise rund um Geigerzähler. Erfahren Sie mehr über die Möglichkeiten der Strahlenmessung und die Funktionsweise unterschiedlicher Modelle und erhalten Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zum Thema Geigerzähler und Radioaktivität.

 

 

Radioaktivität – keiner sieht sie, keiner hört sie, keiner riecht sie; aber überall umgibt sie uns.

Radioaktivität – keiner sieht sie, keiner hört sie, keiner riecht sie; aber überall umgibt sie uns.

Der Mensch ist fortwährend natürlichen Strahlungsquellen aus dem Boden, dem Weltall, aus der Luft oder der Nahrung ausgesetzt. Damit man kontrollieren kann, ob die Strahlung bestimmte Grenzwerte überschreitet, besteht die Möglichkeit, sie zu messen – z. B. mit Geiger–Müller–Zählrohren von Conrad.

Was ist ein Geigerzähler?

Ein Geigerzähler ist ein Gerät zur Messung von ionisierender Strahlung. Er dient als Teilchen- oder Strahlendetektor und gehört der Gruppe der Zählrohre an. In der Umgangssprache wird der Begriff Geigerzähler oft als Oberbegriff für alle Zählrohr-Typen verwendet. Im Detail ist damit aber das Geiger-Müller-Zählrohr gemeint, ein Gerät, das auf Kontamination prüft und zum Schutz vor radioaktiver Strahlung eingesetzt wird. Andere Bauarten von Zählrohren dienen beispielsweise als Ionisationskammer oder Proportionszählrohr. Im Grunde können alle Zählrohre für jede Betriebsart verwendet werden, jedoch sind Zählrohre meist für einen bestimmten Zweck optimiert. Im Conrad Online-Shop finden Sie unter dem Suchbegriff „Geigerzähler“ Geräte zur Messung radioaktiver Strahlung von klassischen Herstellern wie Gamma Scout, Soeks, Radex oder Voltcraft. Viele Modelle sind mit integriertem Dosimeter verfügbar. Obwohl Radioaktivität in Alpha-, Beta- und Gamma-Wellen strahlt, messen viele Geräte oft nur die Gamma-Strahlung, einige jedoch zwei oder alle drei Strahlungsvarianten.


Die unheimliche Strahlung

Nach wie vor ist Radioaktivität buchstäblich ein „Dauerbrenner“ – von der Atomindustrie zur Energiegewinnung genutzt, von einem Großteil der Menschen mindestens skeptisch beurteilt. Die Gefahr dieser Strahlung liegt auf der Hand, das japanische Kraftwerk in Fukushima hat es vor zwei Jahren wieder einmal gezeigt. Worin liegt eigentlich das Gefährdungspotenzial dieser umstrittenen Energiequelle? Beim radioaktiven Zerfall wird so genannte ionisierende Strahlung freigesetzt. Trifft diese auf den menschlichen Körper, können Körperzellen geschädigt werden. In den Zellen sind dabei speziell Moleküle betroffen, welche die Erbinformationen der Zelle tragen. Versagt der „Reparaturmodus“ der Zelle, stirbt sie oder überlebt die Fehlreparatur – das Krebsrisiko, besonders für Leukämie, steigt stark an. Akute Strahlenkrankheit kann bei hoher Strahlenbelastung im Extremfall durch ein Multiorganversagen zum Tod führen. In der milderen Form geht sie oft mit Fieber, Durchfall und Übelkeit einher.

Was ist eigentlich Atom–Strahlung und wie entsteht sie?

Ein Atom besteht aus dem sehr massiven Kern und den Elektronen. Der positiv geladene Kern wird von negativ geladenen Elektronen umkreist. Für die Atomphysik ist der Kern von Bedeutung. Dieser besteht aus neutralen Neutronen und positiven Protonen, die in der Regel in gleicher Anzahl vorhanden sind. Eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen hat ein sogenanntes Isotop zur Folge, das mitunter instabil sein kann – und damit radioaktiv. Zerfällt ein Atomkern (natürlicher Zerfall oder durch Atomspaltung), dann können folgende Teilchen übrigbleiben:

  • Alpha–Strahlung
  • Beta–Strahlung
  • Gamma–Strahlung

Reichweite und Abschirmung der Strahlungen

Die Alpha–Strahlung kann bereits durch ein Blatt Papier gestoppt werden, da sie nur eine Reichweite von wenigen cm hat.

Die Beta–Strahlung dringt durch das Papier und wird erst von Aluminium oder Blech abgehalten. Diese Strahlung reicht weiter als die Alpha–Strahlung und kommt einige Meter weit.

Die Gamma–Strahlung hat die längste Reichweite und geht daher problemlos durch Papier und Aluminium/Blech. Sie kann nur durch dicke Beton– oder Bleiwände abgeschirmt werden.

Reichweite und Abschirmung der Strahlungen

Grenzwertig

Der Mensch ist fortwährend natürlichen Strahlungsquellen aus dem Boden, dem Weltall, aus der Luft oder der Nahrung ausgesetzt. Die Höhe dieser Strahlenbelastung beträgt ca. 2 bis 3 Millisievert im Jahr. Zum Vergleich: Eine akute Strahlenkrankheit liegt bei einem Wert von 1 Sievert (1.000 Millisievert) vor, ab 100 Millisievert können Missbildungen bei Neugeborenen auftreten. Eine andere Möglichkeit, die Intensität der Strahlung zu bestimmen, ist die Angabe in Gray (Gy). Diese Einheit gibt das Maß der vom Gewebe absorbierten Strahlungsdosis an. Bei einer Ganzkörperbestrahlung mit über sechs Gy sind die Überlebenschancen – auch bei optimaler Behandlung – gering, bei 15 Gy gleich null.

Folgen der Radioaktivität

Die radioaktive Strahlung kann durch das Einatmen von Luft aber auch über die Haut in den menschlichen Körper gelangen.

Radioaktivität ...

  • macht wichtige Enzyme funktionsunfähig
  • zerstört Zellbausteine
  • verändert Erbgutinformationen
  • fördert die Strahlenkrankheit
  • erhöht das Leukämierisiko

Wichtige Maßeinheiten

Radioaktivität:

Becquerel (Bq) ist die Maßeinheit für die Radioaktivität. 1 Bq liegt vor, wenn in einer Sekunde 1 Atomkern zerfällt. Die natürliche Radioaktivität in unseren Lebensmitteln beträgt durchschnittlich 40 Becquerel pro Kilogramm. Das heißt, in 1 Kilogramm Nahrung zerfallen durchschnittlich 40 Atomkerne pro Sekunde.

Strahlendosis:

Sievert (Sv) ist die Maßeinheit für die Strahlendosis. Sie charakterisiert die Wirkung ionisierender Strahlung auf Menschen. Der tausendste Teil des Sievert ist das Millisievert (mSv). Diese Dosis berücksichtigt die unterschiedliche Wirkung der Strahlenarten und die unterschiedliche Strahlenempfindlichkeit der Organe. Sie ist daher für die Beurteilung von Gefährdungen die bedeutendste Größe.

Dosisgrenzwerte:

Eine geringe Dosis radioaktiver Strahlung kann der Körper gut verkraften: Etwa zwei bis vier Millisievert (mSv) pro Jahr ist die normale Strahlenbelastung in Deutschland. Davon gehen etwa 1,5 mSv auf Röntgenuntersuchungen zurück. Der Rest ist größtenteils natürliche Strahlung aus dem All und aus dem Erdboden. Im Schwarzwald, wo radioaktive Erze den Wert erhöhen, werden einige Millisievert erreicht. Aber auch das ist harmlos. Gefährlich wird es, wenn die Strahlung deutlich darüber hinausgeht. Bei mittleren Strahlenbelastungen lässt sich die Gefährlichkeit nur statistisch nachweisen – die Häufigkeit von Krebs, besonders Leukämie, nimmt in der Bevölkerung zu. Ab etwa 250 Millisievert ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass die Strahlung das Erbgut schädigt und über kurz oder lang Krebs auslöst. Auch Sterilität oder Missbildungen und Gehirnschäden bei den Nachkommen können eine Spätfolge von Strahlen sein. Akute Strahlenkrankheit tritt erst ab Dosen von etwa einem Sievert auf.

Messen von Radioaktivität:

Wir Menschen haben kein Sinnesorgan, um radioaktive Strahlung wahrnehmen zu können. Jedoch lässt sich die Radioaktivität leichter messen als beispielsweise chemische Schadstoffe, die wir ebenfalls mit unseren Sinnesorganen zumeist nicht erfassen können. Schon mit einem einfachen Messgerät ist es bei günstigen Bedingungen möglich, einen zerfallenden Atomkern unter 1 Trillion anderer nicht radioaktiver Atome festzustellen. Zum Messen von Radioaktivität kommen Geigerzähler (oder Geiger–Müller–Zähler) zum Einsatz. Gute Geräte messen sowohl die Gamma– als auch die Alpha– und Beta–Strahlung.

Wie sinnvoll sind Geigerzähler?

Generell gilt, dass Geigerzähler – korrekt „Geiger–Müller–Zählrohr“ – nur dann sinnvoll sind, wenn der Anwender über die Ursachen und Hintergründe der ihn umgebenden natürlichen radioaktiven Strahlung informiert ist. Kurz nach der Fukushima–Katastrophe gab es einen sprunghaften Nachfrageanstieg nach den Messgeräten. Inzwischen hat sich aus gutem Grund der Markt wieder normalisiert. Ein Zähler empfiehlt sich aber besonders dann, wenn man beruflich mit Radioaktivität umgehen muss, z. B. in Laboren, oder in unmittelbarer Nähe eines Atomkraftwerks wohnt.

 

Geigerzähler und andere Radioaktivitätsmessgeräte

Die radioaktive Strahlung ist für viele Menschen ein augenscheinlich realitätsfernes Szenario ohne jeglichen Bedarf, mit einem Geigerzähler Radioaktivität zu messen. Jedoch hat die in Fukushima freigesetzte Kernschmelze dazu geführt, das Bewusstsein für Radioaktivität wieder zu schärfen. Daneben ist die radioaktive Strahlung in vielen Bereichen unseres Lebens eine selbstverständliche Größe. Entsprechend bieten wir Ihnen auch hochwertige Messgeräte, um Radioaktivität messen zu können.

Weshalb das Messgerät für Radioaktivität so wichtig ist

Ohne zu tief in die Substanz einzutauchen, ist dennoch wichtig, dass gerade bei radioaktiv strahlenden Stoffen die Halbwertzeit von großer Bedeutung ist. Die Halbwertzeit definiert den Zeitraum, in dem sich die Strahlung eines Stoffs halbiert. Je nach Ausgangsstoff liegt diese bei wenigen Sekunden und reicht bis zu Trillionen von Jahren. In Fukushima ist hauptsächlich Casium-137 ausgetreten, welches eine Halbwertzeit von 30 Jahren besitzt. Damit sind kontaminierte Flächen und Gegenstände generationenübergreifend hochgefährlich. Besonders heikel: radioaktive Strahlung lässt sich weder fühlen, schmecken noch riechen. Mit Fukushima kam gleichzeitig das Bewusstsein zurück, dass auch der radioaktive Fallout aus Tschernobyl noch lange nicht zu vernachlässigen ist.

Anwendungen für Radioaktivitätsmesser

In den Regionen, die aufgrund der Klimaströmungen in der Zeit nach der Reaktorkatastrophe besonders betroffen waren, ist Radioaktivität messen mit einem Geigerzähler durchaus noch immer wichtig. Gerade bei Produkten, die aus Wäldern stammen, also Pilze oder Wild beispielsweise. Unverständlich für viele, dass Wetterdienste 2015 ihre Radioaktivitätsmessungen einstellten beziehungsweise nicht mehr publizierten. Aber auch die Medizin nutzt Radioaktivität vielfältig. Sei es bei der Krebsbekämpfung oder im Umfang von Nuklearmedizin. Ebenso nutzen Archäologen, Geologen oder Kunstwissenschaftler radioaktive Verfahren für diverse Messungen und Bestimmungen. Damit werden Messgeräte für Radioaktivität in zahlreichen verschiedenen Bereichen verwendet. Es stehen verschiedene Messgeräte für Radioaktivität zur Verfügung:

  • Geigerzähler
  • Ionisationskammern
  • Nebelkammern
  • Szintillationszähler
  • unterschiedliche Dosimeter
  • Halbleiterdetektoren
  • kombiniertes Radioaktivitätsmessgerät aus Dosimeter und Geigerzähler
Wie sinnvoll sind Geigerzähler?

Das Dosimeter kommt vor allem im Strahlenschutz zum Einsatz, weil es nicht die aktuelle Strahlung messen soll. Stattdessen soll die aufgenommene Strahlendosis über einen zeitlichen Raum erfasst werden. Das einfachste Prinzip von einem zuverlässigen und auch in der Herstellung nicht allzu kostspieligen Radioaktivitätsmessgerät ist der Geigerzähler. Dabei werden drei verschiedene Verfahren unterschieden. Das Proportionalzählrohr, die Ionisationskammer sowie das Geiger-Müller-Zählrohr.

Jedes Messgerät für Radioaktivität zeichnet sich durch unterschiedliche Funktionen aus

Moderne Geigerzähler vereinen die Funktionen mit denen des Dosimeters, außerdem sind Datenlogger oder Speichermedien integriert und je nach Radioaktivitätsmesser mit verschiedenen Schnittstellen ausgestattet. Da radioaktive Strahlung als Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung vorliegt, werden auch hier Radioaktivitätsmessgeräte mit unterschiedlichen Eigenschaften angeboten. Manche der Radioaktivitätsmessgeräte können nur eine oder maximal zwei der Strahlungen messen, andere dagegen alle drei Strahlungsvarianten. Wichtig ist auch, ab welcher Strahlendosis Messgeräte anschlagen. Klassische Hersteller wären Gamma Scout, Soeks, Radex, Fluke oder Voltcraft.

Welche Geigerzähler gibt es? 

Geiger-Müller-Zählrohr
Das Geiger-Müller-Zählrohr ist Hauptbestandteil von Radioaktivitäts-Messgeräten und Dosimetern.

Dosimeter
Dosimeter dienen hauptsächlich dem Strahlenschutz. Sie messen die Strahlendosis und sind in einigen Modellen integriert. Das Dosimeter misst jedoch nicht die augenblickliche Strahlendosis, sondern die Dosisleistung über die Zeit hinweg.

Radioaktivitäts-Messgerät
Das Radioaktivitäts-Messgerät wird gezielt als Detektor und Messgerät von radioaktiver Strahlung verwendet. 

Geigerzähler mit USB-Anschluss
Diese Geigerzähler verfügen über eine USB-Schnittstelle zur einfachen Übertragung der Messdaten. Solche Geräte eignen sich ideal für stationäre Messsysteme.

Worauf muss man beim Kauf von Geigerzählern achten?

Anwendungsgebiet:

  • Dosimeter
  • Radioaktivitäts-Messgerät
  • Geigerzähler mit USB-Anschluss
  • Kombi-Gerät aus Dosimeter und Geiger-Müller-Zählrohr
  • Standard-Geigerzähler
  • Profi-Strahlenmessgerät

Spannungsversorgung:

  • 1 AA Batterie
  • 2 Micro-Batterien
  • Li-Ionen-Akku
  • Lithium 9 V Block-Batterie
  • Micro-Batterie AAA
  • Eingebaute Lithium Batterie
  • USB-Schnittstelle

Empfindlichkeit & Messbereich.

  • Alpha-Strahlung
  • Beta-Strahlung
  • Gamma-Strahlung
  • Röntgenstrahlung
  • Kombinationen

Funktionen & Bedienung:

  • Akustisches Signal
  • Alarmfunktion
  • Kumulierte Anzeige
  • Interner Speicher
  • Kompakte Bauweise

Radioaktivität als natürlicher Teil unseres Lebens

In Deutschland liegt die normale Strahlenbelastung pro Jahr bei etwa zwei bis vier Millisievert. Der größte Teil davon, 1,5 Millisievert, gehen auf Röntgenuntersuchungen zurück. Neben der ionisierenden Strahlung, die bei einer gezielten Atomspaltung entsteht, gibt es aber auch eine natürliche radioaktive Strahlung aus dem All und dem Erdboden, wo beispielsweise Erze zur Strahlung beitragen. Diese Werte sind jedoch ungefährlich für den Menschen. Auch bei mittleren Strahlenbelastungen zeigt sich die gesundheitsgefährdende Wirkung der Radioaktivität nur sekundär, beispielsweise durch das Ansteigen von Krebserkrankungen in der Bevölkerung. Werden wir einer Strahlung von etwa 250 Millisievert ausgesetzt, kann das Erbgut beschädigt werden. Erst bei einer Dosis ab 1 Sievert kommt es zu einer akuten Strahlenkrankheit. Um einer eventuellen Gefährdung frühzeitig vorzubeugen, empfiehlt sich die regelmäßige Aufzeichnung der mit dem Geigerzähler gemessenen Strahlenwerte.

FAQs: Die häufigsten Fragen zu Geigerzähler und Radioaktivität

Wann lohnt sich ein Geigerzähler?
Die Anschaffung eines Geigerzählers lohnt sich vor allem für jene Menschen, die im täglichen Leben oder im Beruf mit Radioaktivität in Berührung kommen könnten. Weil sie beispielsweise beruflich in Laboren tätig sind oder in einer Gegend wohnen, die unweit eines Atomkraftwerks oder einer Arztpraxis mit Röntgengerät liegt. Dem Geigerzähler wird im Bergbau und in der Nuklearmedizin sowie im Strahlen- und Umweltschutz eine große Bedeutung beigemessen. Geigerzähler können auch im Alltag zum Einsatz kommen, zum Beispiel um Lebensmittel aus dem Supermarkt und Produkte aus dem Wald und Garten auf Radioaktivität zu prüfen.

Was sollte ein Geigerzähler können?
Ein Geigerzähler misst schlichtweg die Anzahl der eindringenden Impulse. Moderne Geräte messen Alpha-, Beta- und Gammastrahlen. Wobei in den meisten Lebensbereichen auf die Messung der Alpha-Strahlung verzichtet werden kann, da diese bereits durch ein Blatt Papier abgeschirmt wird und nur im Abstand von wenigen Zentimetern messbar ist. Viele Modelle kombinieren das Geiger-Müller-Zählrohr mit einem Radioaktivitäts-Messgerät und einem Dosimeter. Geräte mit USB-Schnittstellen eignen sich des Weiteren zur Datenübertragung bei statischen Messsystemen. Ein Gerät, das die Möglichkeit bietet, das Geiger-Müller-Zählrohr auszutauschen, ist ebenso von großem Vorteil.

Was ist die Maßeinheit für radioaktive Strahlung?
Die Maßeinheit der Radioaktivität ist Becquerel (Bq). 1 Bq bedeutet, dass 1 Atomkern pro Sekunde zerfällt. Im Durchschnitt beträgt die natürliche Radioaktivität in unseren alltäglichen Lebensmitteln etwa 40 Bq pro kg. Das bedeutet, dass in 1 kg Nahrung 40 Atomkerne pro Sekunde zerfallen. Die Strahlendosis hingegen wird in Sievert (Sv) gemessen. Diese Einheit ist die wichtige in der Messung von Strahlung, da sie die Wirkung von ionisierender Strahlung auf den Körper widerspiegelt und Richtlinien zur Beurteilung der Gefährdung für den menschlichen Organismus bietet. 

Was bedeutet „Totzeit“?
Sobald ein ionisierendes Teilchen in das Geiger-Müller-Zählrohr eintritt, entsteht eine Kettenreaktion, die zu einer Gasentladung führt. Das Teilchen spaltet die Elektronen von den Atomkernen des im Zähler befindlichen Edelgases (meist Argon oder Krypton) ab und diese, sowie unzählige Sekundärteilchen, erreichen die Anode. Dadurch entsteht eine Spannung im Zählrohr und das ionisierte Gas wird für kurze Zeit leitend, der Stromkreis schließt sich und der Geigerzähler signalisiert Strahlung. Die vielen Ionen an der Anode sorgen für ein Ungleichgewicht und schirmen gleichzeitig die Kathode ab. Daraufhin nimmt die Spannung im Zählrohr ab, und schließlich wird der Stromkreis unterbrochen. Als Totzeit wird nun die Zeitspanne nach dieser Gasentladung bezeichnet, in welcher der Zähler kein Signal misst. Je nach Bauart beträgt diese in etwa zwischen 0,1 und 0,3 Millisekunden. Die Totzeit endet, sobald sich die Ionenwolke an der Kathode entladen hat.

Was ist radioaktive Strahlung?
Radioaktive Strahlung bezeichnet ionisierende Strahlung. Sie entsteht, wenn ein Atomkern zerfällt. Dies kann auf natürliche Weise geschehen oder durch gezielte Atomspaltung. Bei einer Spaltung werden Alpha-Strahlung, Beta-Strahlung und Gamma-Strahlung freigesetzt. Während Alpha- und Beta-Strahlung aus geladenen Teilchen bestehen, setzt sich Gamma-Strahlung aus Photonen und Quanten zusammen. Letztere hat zudem die höchste Reichweite und kann nur durch dicke Blei- oder Betonwände abgeschirmt werden. 

Welchen Schaden fügt radioaktive Strahlung dem menschlichen Körper zu?
Die ionisierende Strahlung, die bei einem radioaktiven Zerfall freigesetzt wird, schädigt Körperzellen und darin besonders die Erbinformationen der Zelle. Dadurch steigt das Krebs- und vor allem das Leukämierisiko enorm an. Eine extrem hohe Strahlenbelastung kann im schlimmsten Fall zu einem akuten Multiorganversagen und somit zum Tod führen, geringere Strahlung mindestens jedoch zu Fieber, Durchfall und Übelkeit. In den menschlichen Körper gelangt die gefährliche Strahlung über die Luft aber auch über die Haut. Dort beraubt sie wichtige Enzyme ihrer Funktionstüchtigkeit und zerstört Zellbausteine.

Fazit: So finden Sie den passenden Geigerzähler für Ihre Messung

Bei der Wahl des richtigen Geigerzählers kommt es vor allem auf das Anwendungsgebiet an. Während die etwas kostenintensiveren Premium-Geräte mit einer Vielzahl von zusätzlichen Funktionen wie USB-Schnittstelle, Alarm-Funktion, einstellbarer Strahlendosis, internem Speicher und vielem mehr im beruflichen und universitären Umfeld Profis detaillierte Ergebnisse liefern, reichen Standard-Geigerzähler meist aus, um Radioaktivität im Alltag zu messen. Für den privaten Gebrauch sollte ein Geigerzähler vor allem kompakt, leicht und tragbar sein. Im Haushalt macht sich ein Präzisionsgerät bezahlt, das über eine einfache Displayanzeige verfügt, die auch von einem Laien gelesen und interpretiert werden kann. Um den Geigerzähler zu einem günstigeren Preis zu erhalten, sollte dieser erworben werden, bevor es zu einer Krise kommt. Bei atomaren Störfällen, wie es sie in Tschernobyl oder Fukushima gab, steigen die Preise in kürzester Zeit enorm an und Geräte können rasch ausverkauft sein. Im Conrad Online-Shop finden Profis wie Laien Geigerzähler verschiedener Hersteller in unterschiedlichen Preissegmenten.