Geigerzähler Vergleich

Dieser Produkt Vergleich ist nicht zu verwechseln mit einem Geigerzähler Test, bei dem die Geigerzähler auf bestimmte Eigenschaften getestet werden. Bei Allen Links der Tabelle handelt es sich um Partnerlinks zu Amazon.

1. Was ist Radioaktivität

Radioaktivität gehört zu den gefährlichsten Gesundheitsgefahren auf der Erde. Die unsichtbare Strahlung wirkt auf mehreren Ebenen sowohl kurz- als auch langfristig. Immer wieder rückt die Gefahr durch Strahlungsunfälle in das öffentliche Bewusstsein. Wenn Sie die Nachrichten verfolgen, fallen immer wieder die Begriffe Alpha-, Beta- und Gammastrahlung. Meist sind Bilder zu sehen, auf denen Geigerzähler genutzt werden, die die Strahlungsbelastung der Radioaktivität messen. Die Werte variieren und Sie hören verstärkt, dass alle Menschen immer einer natürlichen Strahlenbelastung ausgesetzt sind.
Diese grundsätzlich vorhandene Radioaktivität entsteht durch den Zerfall von Atomkernen einiger auf der Erde und im menschlichen Körper vorkommender Elemente. Die abstrahlende Energie setzt sich aus festen Stoffen wie Radon und Uran, dem gasförmigen Radon und in der Erdatmosphäre frei. Die Atomkernumwandlung wird 1896 vom Franzosen Becquerel entdeckt und zwei Jahre später vom Wissenschaftlerpaar Curie als Radioaktivität benannt.

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1.1 Natürliche und künstliche Strahlung

Die Erkenntnis des physikalischen Phänomens führt zu der Entwicklung geeigneter Verfahren, um Radioaktivität messen zu können. 15 Jahre später entsteht mit dem ersten Geigerzähler das Verfahren, das bis heute zum Radioaktivität messen angewendet wird. Die Messergebnisse führen schnell weiteren Strahlungsquellen, die unbeabsichtigt und später beabsichtigt oder bewusst zu von Menschenhand erzeugter radioaktiver Strahlung führen. Als unbeabsichtigte und nun messbare erhöhte Strahlungsquellen werden Bergwerke und Kohleverfeuerung erkannt. Zusätzlich werden bei der Ausbeutung von Steinen und Erden radioaktiv strahlende Bau- und Werkmaterialien wie Ziegelsteine und Beton entwickelt und verwendet.
Auch das Energiepotenzial und die Kraft der Atomumwandlung werden schnell erkannt. Uran wird zunehmend als Rohstoff für die Stromerzeugung gefördert. Der Geigerzähler ist das zentrale Mess- und Überwachungsgerät, um kerntechnische Anlagen wie Kernkraftwerke zu überwachen. Eine weitere künstliche Strahlungsquelle sind die freigesetzten Atome durch die Kernwaffentests, die sich auf Dauer und stark „verdünnt“ in der Erdatmosphäre aufhalten.
Die technologische Entwicklung der Menschheit führt zur weiteren Entstehung künstlich erzeugter Strahlung. Die medizinische Nutzung in Form von Röntgenstrahlen ist eine der bekanntesten Quellen. Mit dem Verbreiten der zivilen Luftfahrt halten sich viele Personen des fliegenden Personals oft in Schichten der Atmosphäre auf, in denen eine höhere Strahlendosis als in Bodennähe herrscht.

1.2 Wie lässt sich Strahlung messen

Sicher ist Ihnen aus Filmen oder einigen Nachrichtensendungen der Geigerzähler bekannt. In Schutzanzüge gekleidete Personen halten die meist kastenförmigen Geräte vor sich und warten beim Radioaktivität messen auf Ausschläge der Messanzeige und charakteristische Töne. Die auf Elektromagnetismus basierende Funktion führt beim Radioaktivität messen zu piepsenden oder knackenden Geräuschen, wenn gewisse Werte erreicht oder übertroffen werden. Je nach Bauart und Modell kann ein Geigerzähler geräuschfrei Radioaktivität messen und signalisiert Zielwerte durch optische Signalgebungen wie dem Blinken einer Kontrolldiode.
Vereinfacht ausgedrückt halten Sie mit einem Geigerzähler eine mit einem Gas gefüllte Röhre in Richtung potenzieller Strahlungsquelle. Wenn Sie auf instabile Atomkerne im Umwandlungsprozess treffen, „sammelt“ die Röhre sie ein. Durch die elektromagnetische Stromdurchflussänderung entsteht ein Widerstand, der vom Geigerzähler entsprechend Auslegung gemeldet wird. Der Röhreninhalt beim Radioaktivität messen muss auf eine Zielstrahlungsart eingestellt sein. Meist sind die Gammastrahlen der für Sie interessante Wert.

2. Gerätefunktion und Messverfahren

2.1 Herkunft des Geigerzählers

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird ein Gerät zum Radioaktivität messen meist als Geigerzähler bezeichnet. Im entwicklungsgeschichtlichen Sinne ist der Namen Geiger-Müller-Zählrohr präziser. Andere Messgerätearten zählen streng genommen nicht als Geigerzähler. Die Konstruktion basiert auf einem Rohr, mit dem die „herumirrenden“ Atomkernteilchen eingefangen werden. Die ersten Ausführungen ab 1913 bestehen aus einem Metallrohr, an dem rechtwinklig ein Griff in t-Form befestigt ist. Das Rohr ist unter Strom gesetzt und ein Gegenpol im Inneren montiert. Die frühen Modelle verfügen noch nicht über ein Anzeigeinstrument. Sie warnen akustisch mit Piepsen beziehungsweise Knacken vor hohen Mengen eingefangener Atomkernteilchen. Die Geräusche entstehen mit der Hilfe eines Gases, das in dem Rohr elektromagnetisch angezündet wird. Insbesondere die Verfeinerung der Gasarten und Gemische in Kombination mit fortgeschrittenen Rohrherstellungsmethoden lassen den Geigerzähler in heutiger Form entstehen.

2.2 Aufbau und Funktion des Zählrohrs

Das Zählrohr im Geigerzähler dient Ihnen beim Radioaktivität messen ähnlich wie ein Angelkescher. Sie müssen die Öffnung möglichst gleichmäßig durch die zu messende Umgebung bewegen. Das Zählrohr besitzt eine Öffnung, durch die Atomkernteilchen eindringen können. Gleichzeitig muss dieser Eingang am Geigerzähler das Austreten des Hilfsgases im Rohr unterbinden. Die aus Metall bestehende Röhre ist unter Strom gesetzt und dient als Negativpol beziehungsweise Kathode. In der Mitte der Röhre, von Hilfsgas umgeben, befindet sich ein stangenförmiger Pluspol oder die Anode. Die eingetretenen Atomkernteilchen treffen auf die Edelgasatome. Die Atome der Edelgase Argon oder Krypton reagieren dabei wie Prellböcke. Aus den Eindringlingen wird ein Elektron herausgeschlagen, das auf seinem sofortigen Weg zur Anode noch weitere herausgeschlagene Elektronen aus den Gasatomen mitnimmt. Die „kaputten“ Reste der Gasatome bewegen sich gegenläufig zur Kathode oder dem Röhrengehäuse hin. Dieser Vorgang erzeugt einen Stromschub, der beim Radioaktivität messen ausgenutzt wird.

2.3 Regelung und Funktion des Zählrohrs

Entscheidendes Merkmal, wenn Sie Radioaktivität messen, ist das Einstellen der Empfindlichkeit durch die passende zugeleitete Stromspannung. Je höher die Spannung im Geigerzähler gewählt wird, desto empfindlicher reagiert er. Eine Sättigung der Atomteilchen- und Elektronenbewegungen muss beim Radioaktivität messen permanent unterschritten werden. Diese Funktionsweise führt im Geigerzähler zu einer Dynamik in der Reaktionstätigkeit, die immer wieder durch Gasentladungspausen unterbrochen werden muss. Das Radioaktivität messen können Sie im übertragenen praktischen Sinne wie ein „Schaufeln“ mit einer Schippe ansehen. Bevor die nächste Etappe möglich wird, muss die volle Schippe jeweils entladen werden.
Damit die Wartezeiten zwischen den einzelnen messbaren Stromimpulsen nicht zu lange werden, wird dem Gas im Geigerzähler ein Hilfsstoff zugefügt. Ethanol oder Halogen unterbrechen als Löschgase die Kettenreaktion. Sie erlauben zusammen mit Überdruck des Gases im Geigerzähler eine schneller aufeinanderfolgende immer wieder bereinigte Reaktion. Das Radioaktivität messen setzt sich für Sie als Benutzer aus einer langen Reihe immer wieder neu angesetzter Einzelmessungen und Stromimpulse zusammen.

 

2.4 Video: Funktionsweise eines Geigerzählers

3. Strahlungsarten und Gefährdungsgrenzen

3.1 Messziel des Gerätes einstellen

Auf dem Weg zu einem belastbaren und brauchbaren Ergebnis beim Radioaktivität messen müssen Sie Ihrem Geigerzähler „sagen“, was er tun soll. Es gibt drei unterschiedliche Arten der Atomkernumwandlung. Ein Geigerzähler kann Alpha-, Beta- und Gammastrahlung messen. Der für Sie und Ihre Gesundheit wichtigste Wert ist die Gammastrahlung. Der Geigerzähler erfasst bei seinen Messungen bei allen drei Arten Stromimpulse. Diese werden vorerst zusammenhanglos wahrgenommen und auf einem Anzeigeinstrument analog oder digital lediglich in Häufigkeit und Stärke dargestellt. Beim Radioaktivität messen müssen Sie die Aussagekraft der Impulse in Bezugseinheiten einbetten.

3.2 Messwerte & Maßeinheiten zuordnen

Um einen Geigerzähler richtig einzusetzen und aussagekräftige Daten zu erhalten, müssen Sie die Radioaktivität aus drei Perspektiven betrachten und bewerten. Drei Messwertgruppen hängen voneinander ab, sind aber getrennt zu betrachten. Die innere Aktivität der Atomkernteilchen im Stoff beschreibt die Menge der Abstrahlung. Die Maßeinheit Becquerel setzt sich aus einer Atomanzahl des gemessenen Stoffs je Kilogramm zusammen. Dieser Wert gibt Ihnen Aufschluss über die Art der Strahlung Alpha, Beta oder Gamma.
Der allgemein beim Radioaktivität messen im Mittelpunkt stehende Wert ist die Strahlungsmenge, die im bestrahlten Körper ankommt. Wenn es sich um technische oder statische Bestrahlungsobjekte handelt, wird die sogenannte Dosisleistung in Joule je Kilogramm und Sekunde bemessen und mit der Hilfsmaßeinheit Gray in der Sekunde angegeben. Mit dem Geigerzähler soll natürlich in erster Linie die Intensität der Gefährdung für den menschlichen Köper erfasst werden. Neben der Strahlungsmenge, die von einem Stoff ausgeht, entscheidet auch der Grad der Wirkung auf und im Körper über die Äquivalenzdosis. Dieser Wert berücksichtigt auch den Schädigungsgrad des Gewebes, in das die Atomkernteilchen eindringen. Die Maßeinheit Mikrosievert in der Sekunde ist der entscheidende Wert, der beim Radioaktivität messen durch den Geigerzähler ausgegeben wird.
Als Einzeldosis wird zudem der Wert erfasst, der bei einer zeitlich begrenzten einzelnen Bestrahlung entsteht. Typische Beispiele sind die Röntgenuntersuchung und Fernstreckenflüge, bei denen ebenfalls das Mikrosievert in der Sekunde als Maßeinheit verwendet werden.

Grenzwerte und Gesundheitsgefährdung

Wenn Sie Radioaktivität messen und die Ergebnisse bezüglich der Abnormität einsortieren, müssen Sie die Werte natürlich vorhandener Strahlenexposition kennen. Wichtige Werte sind:
-Durchschnittliche Jahresdosis in Deutschland für einen Bewohner 2,1 Millisievert
-Dosisbereich je nach Ort, Ernährung und Lebensstil 1 bis 10 Millisievert
-Jährliche Aufnahme durch die Atmung 1,1 Millisievert
-Jährliche Aufnahme durch Ernährung durchschnittlich 0,3 Millisievert
-Atmospärische Strahlung (kosmisch und terrestrisch) 0,7 Millisievert

In Deutschland legt das Bundesamt für Strahlenschutz Gefährdungs- und Grenzwerte aus künstlichen Strahlungsquellen fest. Sie beziehen sich nicht nur auf den menschlichen Körper allgemein, sondern werden sehr differenziert Lebensumständen und einzelnen Körperteilen angepasst.Wichtige Dosisgrenzwerte für ein Jahr sind:
-Allgemeiner oberer Grenzwert für alle Erwachsenen 1 Millisievert
-Organdosisgrenzwert für die Augenlinse Erwachsener 15 Millisievert
-Organdosisgrenzwert für die Haut Erwachsener 50 Millisievert
-Grenzwert für das ungeborene Kind während einer Schwangerschaft 1 Millisievert

Weitere Grenzwerte sind in der Strahlenschutzverordnung (§§ 46 und 55) angegeben. Sie dienen vor allem für den Gesundheitsschutz für Personen, die beruflich mit erhöhter radioaktiver Strahlung in Kontakt kommen. Wenn Sie einen Geigerzähler nutzen, helfen diese Angaben, um beim Radioaktivität messen zuverlässige Bezugswerte zu erhalten.
Ab einem Wert von hundert Millisievert sind Krebsrisiken statistisch erfasst, ab 250 Millisievert sind direkte Effekte medizinisch nachweisbar.

4. Praktische Anwendungs- und Einsatzgebiete

In Deutschland wird die Strahlenbelastung aller Personen, die mit erhöhter Radioaktivität in Berührung kommen, permanent überwacht. Neben dem Geigerzähler werden sogenannte Dosimeter verwendet, die nach dem gleichen Messprinzip dauerhafte Strahlungswerte erfassen. Aus den betroffenen Berufsgruppen und Branchen können Privatpersonen ableiten, wann der Einsatz des eigenen Geigerzählers sinnvoll sein kann. Zum beruflich strahlenexponierten Personenkreis werden gezählt:

-Mitarbeiter in Kernkraftwerken und Anlagen
-Mitarbeiter in allen Bereichen der Kerntechnik
-Mitarbeiter im Bergbau und in Wasserwerken
-Mitarbeiter in Ausstellungs- und Schauhöhlen
-Fliegendes Personal
-Medizinisches Personal, das Röntgentechnik betreut
-Wissenschaftler, die Röntgentechnik anwenden

Die Berufsgruppen sind aus unterschiedlichen Gründen permanenter Strahlungserhöhung ausgesetzt. Dazu kommt die gesetzlich vorgeschriebene Überwachung rund um die technischen Anlagen und Standorte mit erhöhter Strahlungsintensität. Wenn Sie eine individuelle Kontrolle mit Ihrem eigenen Geigerzähler planen, sind folgende persönliche Gegebenheiten sinnfällig.

-Sie leben in der Umgebung einer kerntechnischen Anlage
-Sie besuchen oft unterirdische Stätten wie Höhlen oder Grotten
-Sie sind ein Vielflieger, der häufig Interkontinentalflüge zurücklegt

Anlassbezogen hilft der Geigerzähler, bei folgenden Tätigkeiten und Unternehmungen eine mögliche Strahlenbelastung zu prüfen:

-Aufenthalte und Reisen in durch zurückliegende Atomunfälle verseuchte Gebiete
-Aufenthalte und Reisen in die Nähe ehemaliger Atomversuchsgebiete (Südsee)
-Intensive und regelmäßige Sammlung und Verzehr erdnah gewachsener Nahrungsmittel
-Intensiver und regelmäßiger Verzehr von Wild

Dass ausgetretene Radioaktivität zu Ausfällungen führt, die durch Niederschlag auch in weiter entfernten Gebieten auf den Erdboden transportiert werden. Insbesondere Pilze und andere bodendeckende Gewächse können erhöhte Strahlungswerte entwickeln.

4.1 Datenbereinigung und Ergebnisinterpretation

Um Ihren Geigerzähler aussagefähig, effektiv und verlässlich einzusetzen, können Sie auf eine Sicherheitseinrichtung der deutschen Strahlenschutzbehörde zurückgreifen. Ein landesweites Überwachungssystem erfasst ständig und in Echtzeit die äußere Gammastrahlenbelastung an 1800 Messstellen. Die aktuelle Ortsdosisleistung (ODL) gibt Ihnen für Ihren Messort das Nullparameter. Nach Abziehen dieser Wertsumme von Ihrem persönlichen Messergebnissen erhalten Sie mit der Restdifferenz die bereinigten und relativierbaren eventuellen Normabweichungen. Das Bundesamt für Strahlenschutz bietet eine interaktive Karte, auf der Sie Ihre regionale Messstelle abfragen können.

Einsatz und Nutzung des Geigerzählers
Ein Geigerzähler verfügt entsprechend Bauart und Modellausführung über mehrere Einstelloptionen, die das erwünschte Messziel definieren. Dabei handelt es sich zum Großteil um reine Einbettungen und Ausleseformen der im Zählrohr entstandenen elektrischen Impulse. Als Standardeinstellungen können Alpha-, Beta- und Gammastrahlung gewählt werden, der Messbereich in Millisievert eingegrenzt beziehungsweise ausgeweitet werden und Einfluss auf die Impulsraten und Messungsfrequenz genommen werden. Die zum Gerät gehörende Bedienungsanleitung des Herstellers ist unverzichtbar, um beim Radioaktivität messen zu brauchbaren Ergebnissen und Werten zu kommen. Für Sie wichtig ist auch die Kenntnis über ergebnisverfälschende Faktoren wie „Überionisierung“, zu geringe Gasregenerationsintervalle, Sauberkeit und Unversehrtheit des Zählrohreinfallfensters und Dichtigkeit des Zählrohrs.

5. Modellvarianten und Kaufkriterien

5.1 Ausführungen und Preise

Bei der Wahl sollten Sie bei einem Geigerzähler immer auf die authentische vorhandene Zählrohrtechnik achten. Sowohl Dosimeter als auch sogenannte Geigerzählerapps nutzen andere Strahlungserfassungsmethoden. Der Anlass und Grund, warum Sie radioaktive Strahlenbelastung messen, ist lebenswichtig. Daher wählen Sie sicherheitshalber nur einen „echten“ Geigerzähler.
Ähnlich wie bei technischen Geräten aller Art spielen Aussehen und Ausstattungsumfang eine entscheidende Rolle beim Preis. Beta- und Gammastrahlen können alle Geräte auslesen, Alphastrahlung meist nur teure Modelle. Wenn Sie auf das Design weniger Wert legen, können Sie einen hohen technischen Ausstattungsumfang zu einem moderaten Preis erhalten. Da die Zählrohrtechnik so einfach wie genial ist, erlauben auch preiswerte Geräte bereits präzise Messergebnisse. Der Unterschied besteht in erster Linie in der Anpassungsfähigkeit und Skalierung der Messbereiche. Für den privaten Gebrauch bringen Geigerzähler ab etwa 150 Euro verwertbare Ergebnisse. Im Preisbereiche zwischen 200 und 500 Euro sind viele sehr brauchbare Ausstattungsmerkmale erhältlich. Umschaltungen zwischen akustischer zu optischer Signalgebung, Schnittstellen zu Auswertungssoftware und gezielte Auswahl aller Strahlungsarten sind empfehlenswert. Die Nachfrage nach einem Geigerzähler wächst vor allem durch Nachrichten über einen Kernkraftunfall stark.

5.2 Hersteller und Marken

In Deutschland werden im semiprofesionellen Bereich Geigerzähler zu Preisen zwischen 400 bis 1000 Euro angeboten. Am weitesten verbreitet sind die Geräte des deutschen Herstellers Gammascout aus Heidelberg und die US-amerikanische Marke Inspector. Weitere bekannte Herstellernamen insbesondere für Geräte in der Preisklasse bis 300 Euro sind EMF, Gamma Easy, GQ, GMC, Radex, Soeks, Sodial und Voltcraft. Eine Übersichtsrecherche auf den unterschiedlichen Onlinehandelsplätzen im Internet bietet sich an.

Qualitätsmerkmale und Zubehör

Bei der Auswahl sollten Sie auf Ihr Messziel berücksichtigen. Wenn Ihr Geigerzähler Sie viele Jahre begleiten soll, ist die Art der Energieversorgung wichtig. Reparaturfähigkeit und Datenauswertung sind weitere wichtige Indikatoren für die Kaufentscheidung. Achten Sie bei Ihrem Geigerzähler auf folgende Entscheidungs- und Kaufkriterien:

-Stromversorgung mit austauschbarer oder fester Batterie oder Akku?
-Kann das alte und/oder beschädigte Zählrohr ausgewechselt werden?
-Welche Strahlungsarten (Alpha, Beta, Gamma) erfasst der Geigerzähler?
-Sind Signalgebungen zwischen akustisch und optisch wählbar?
-Gibt es eine Schnittstelle (USB) zur Auswertung auf Computersoftware?
-Wird eine gerätespezifische Auswertungssoftware angeboten?
-Sind Referenzen des Herstellers zu professionellen Anwendungsorten vorhanden?
-Welche Messbereiche in Millisievert können eingestellt werden?
-Verfügt der Geigerzähler über eine einstellbare Alarmfunktion?
-Kann die Pulsrate und/oder Impulsfrequenz manuell beeinflusst werden?
-Trägt das Gerät das CE-Gütezeichen oder bei US-Produkten das FCC-Zeichen?