Review: Strahlungsdetektion mit dem Geigerzähler-Kit von MightyOhm

Der Geigerzähler von MightyOhm kann Beta- und Gammastrahlung erkennen. Diese Art Strahlung wird beispielsweise von Cäsium-134 (¹³⁴Cs) und Cäsium-137 (¹³⁷Cs) emittiert, den radioaktiven Isotopen von Cäsium, welche durch Kernwaffentests und Atomunfälle wie die Katastrophen von Tschernobyl und Fukushima in die Umwelt freigesetzt wurden und immer noch werden.
 


Uran (U) und Thorium (Th), zwei der häufigeren Elemente der Erde, produzieren ebenfalls solche Strahlung. Ihre so genannten Zerfallsketten durchlaufen eine Phase von Radon (Rn), das unter normalen Umständen gasförmig ist, daher leicht inhaliert wird und somit als gesundheitsschädlich gilt. Da radioaktive Strahlung so gefährlich ist, sollten Sie Ihre Umgebung im Auge behalten und sich einen Strahlungsdetektor wie diesen anschaffen.

Es klickt, piept und blinkt

Der Detektor erzeugt einen Ton (ein „Klick“) und einen Lichtblitz, wenn das Gas in seiner Geiger-Müller-Röhre durch Strahlung ionisiert wird. Hierfür ist eine Vorspannung von mehreren hundert Volt erforderlich. Ein Ionisationsereignis führt zu einem kurzen Stromimpuls, der gemessen und hörbar gemacht werden kann – das sind die berühmten Klicks, die Sie wahrscheinlich schon in vielen Filmen gehört haben.

Jetzt ist also (vage) klar, wie ein Geigerzähler funktioniert und wofür er da ist. Also kann man jetzt mit dem Bau loslegen. Besonders einfach geht das mit dem MightyOhm Geigerzähler-Kit. Es ist zu 100% Open Source und Open Hardware. Sie können daher jedes Detail detailliert studieren. Es verfügt über eine LED und einen Piezo-Lautsprecher zur optischen und akustischen Anzeige von Radioaktivität. Wenn die Klicks irritieren, kann man sie mit der Stummtaste ausschalten.

Der Bausatz unterstützt mehrere gängige Geiger-Müller-Rohre: SI-3BG, SI-1G und SBM-20; die Hochspannungsversorgung kann von ca. 300 bis 600 V_DC eingestellt werden.
 

Erweiterungsoptionen

Es stehen Stiftleisten für die serielle Kommunikation (Signalpegel 3,3 V), die serielle In-Circuit-Programmierung (ICSP) des AVR-Mikrocontrollers und den Impulsausgang (um etwas Anderes daran anzuschließen) zur Verfügung. Die serielle Schnittstelle kann für Datenlogger-Zwecke verwendet werden (9600n81) und gibt einmal pro Sekunde eine Liste durch Kommas getrennter Werte (CSV) aus: CPS (Zahl pro Sekunde), CPM (Zahl pro Minute) und µSv/h (Äquivalenzdosis in Mikrosievert pro Stunde). Die normale Exposition beträgt weniger als 0,3 µSv/h.

  

Lieferumfang

• Antistatikbeutel mit Platine und elektronischen Bauteilen
• Geigerrohr
• 2 AAA-Batterien
• Tasche mit Gehäuse und mechanischen Teilen und Taster mit langem Schaft
• Aufkleber „Join the resistance“

Bau des Geigerzählers

Unter https://mightyohm.com/geiger finden Sie die Montage- und Bedienungsanleitung. Hier stehen auch Links zu den Hardware-Design-Dateien (Eagle) und dem Quellcode der Software.

Die Bestückung der Platine ist einfach, wenn man von niedrig nach hoch vorgeht. Also erst die niedrigen Widerstände bestücken und sich dann zu den hohen Kondensatoren durcharbeiten.

Das Geigerrohr ist polarisiert.

Da die Platine für mehrere Arten von Geiger-Müller-Rohren geeignet ist, überprüfen Sie Ihr Rohr mit der Platine, um herauszufinden, welche Halterung neben J1 für das Rohr montiert werden muss. Bei meinem Bausatz war es J2. Das Zählrohr ist polarisiert. Achten Sie daher darauf, die mit einem „+“ markierte Seite in den ebenfalls mit „+“ (J1) markierten Stecker einzusetzen.
 

Für S2 sollten Sie den Taster mit der langen Well montieren, wenn Sie das Gehäuse des Lieferumfangs verwenden wollen.

Erstes Einschalten

Bevor Sie den Zähler ausprobieren, müssen Sie VR1 gegen den Uhrzeigersinn drehen. Nach dem Einsetzen der Batterien und dem Stellen von S1 auf ON erhielt ich sofort Klicks und Blinkerei. Wenn sich bei Ihnen nichts tut, befinden Sie sich entweder in einem mit Blei abgeschirmten Raum oder die Empfindlichkeit muss angepasst werden. Verstellen Sie hierzu VR1. Wenn gar keine Klicks kommen, haben Sie wahrscheinlich etwas falsch gemacht. Überprüfen Sie Ihre Lötstellen sowie Bauteilplatzierungen und -ausrichtungen.

Ausprobieren

Das Testen des Zählers ist ein kleines Problem, da Sie eine Strahlungsquelle benötigen. Es gibt einige mehr oder weniger gängige Haushaltsgegenstände, die dafür verwendet werden können, aber ich hatte keine davon zur Hand. Allerdings hatte ich „Zugriff“ auf stillgelegte Uranminen, die nicht weit entfernt waren. Also stieg ich ins Auto und war nach 45 Minuten Fahrt durch die Landschaft an der Stelle, die auf einer Karte aus dem Internet markiert war.

 

Suche nach Atommüll bei einer Uranmine in London

Meine Wahl der Mine erwies sich als Glücksfall, ebenso wie der Zeitpunkt meines Besuchs, denn ich befand mich mitten zwischen wütenden Einheimischen, der Minengesellschaft und Umweltschützern. Gegenstand des Konflikts war ein Graben, durch den vor vielen Jahren verunreinigtes Abwasser gelangt war, das nie gereinigt worden war. Die freundlichen Anwohner haben mich nicht nur auf den radioaktiven Graben aufmerksam gemacht, sondern mir auch einige Referenzwerte zum Vergleich des Geiger-Müller-Zählers gegeben.

Alles hat perfekt funktioniert. Ich hatte den Zähler an meinen Laptop angeschlossen, um die Daten zu protokollieren. Es war einfach, den Strom von Atommüll zu verfolgen. Die beobachteten Werte entsprachen dem, was mir die Umweltschützer gesagt hatten: etwa vier- bis fünfmal so hoch wie die Hintergrundstrahlung. Diese Werte machen das Material zum Atommüll.

Aufbewahrung in einer Plastiktüte

Die Umweltschützer gaben mir auch einen praktischen Tipp: Vermeiden Sie es, radioaktiven Staub auf Ihren Zähler zu bekommen, da dies zu falschen Messwerten führt und die Reinigung des Zählrohrs nicht einfach ist. Bewahren Sie die Geiger-Zähler daher immer in einem Plastikbeutel (solche mit Zip-Verschluss zum Einfrieren von Lebensmitteln) auf. Der Plastikbeutel behindert das Gerät in keiner Weise und kann leicht ausgetauscht werden.

Fazit

Der Geigerzähler von MightyOhm ist ein einfach aufzubauender Bausatz, der Strahlung sehr präzise erkennt. Die Möglichkeit zur Protokollierung macht ihn zu einem sehr benutzerfreundlichen Instrument. Die Stummschaltungsoption ist besonders nützlich, wenn Sie neben dem Gerät sitzen. Bewahren Sie es immer in einem Plastikbeutel auf, um eine Kontamination des Zählrohrs zu vermeiden.

Stromverbrauch: Das Gerät lief eine ganze Woche lang mit den beiden mitgelieferten AAA-Batterien mit aktiviertem Summer und einer Strahlungsintensität von ca. 0,15 µSv/h.