Further Studies on Gamma Radiolysis of some Di- and Polysaccharides in the Solid State

Extensive measurements have been carried out on cellobiose and cellulose molecules in the solid state comprising infrared and electronic absorption spectra both before and after exposure to an absorbed energetic γ-ray dose (3.0 × 10³ rad). These materials were chosen as representatives of di- and polysaccharides. They have hydrogen bonding of variant origins as they have cyclic structures and the magnitude of γ-radiation damage were evaluated in each case. Gamma radiolytic oxidation mechanism was established for both di- and poly-saccharides investigated.

Es wurden ausgedehnte Messungen an Cellobiose- und Cellulose-Molekülen im festen Zustand ausgeführt, die einer Gammastrahlnng (3,0 · 10³ rad) ausgesetzt waren und von denen vor bzw. nach dieser Bestrahlung Infrarot- und Elektronenabsorptionsspektren aufgenommen wurden. Diese Verbindungen warden als Modellsubstanzen für Di- und Polysaccharide gewählt. Sie besitzen Wasserstoffbrückenbindungen der verschiedensten Art und haben auch cyclische Strukturen. Die Gröβe der Gammastrahlenzerstörung wurde für alle diese Fälle abgeschätzt. Ein Mechanismus der radiolylischen Oxidation wurde für die untersuchtten Di- und Polysaccharide aufgestellt.     

Dünnsehicht-Thermolumineszdetektoren zur Messung der Hautdosis bei der Personendosimetric

Durch LiF/Teflon-Beschiehtung von Aluminiundlechen im Spritzverfahren wurden füur einen Routinceinsats in gröβcrem Umfang geeignete Thermolumineszenzdosimeter hergestellt, die die Messung der Hautdosis bei äuβeren Strahlenbelastungen durch β-Strahltung sowie durch Röntgen- und γ-Strahlung bis zu den niedringsten für den Strahlensclarutz releranten Energien gestatten. Energieabhängigkeit, Meβgcnauigkeit und Meßbercich, Fading und Einfluβ von Umgebungsbedingungen wurden im einzelnen untersuchd. Beim 5. Internationalen Meβvergleich von Personendosimetern der RGW-Länder wurden die Detektoren erfolgreich getestet.     

The Decay of 140La to Levels in 140Ce

The decay of ¹⁴⁰La to levels in ¹⁴⁰Ce has been studied in detail using a GMX-Ge and Hp-Ge coincidence spectrometer. Singles gamma-ray spectra as well as gamma-gamma coincidence were carried out to determine some γ-transitions and to insure others. Energies and relative intensities of 36 γ-transitions in the range from 26 to 3319 keV have been measured. The doubted γ-lines 936.7, 1087.9, 1303.5, 1404.2, 1415.3 and 2533.4 keV were confirmed, while other ones at 798.3, 902.0, 907.0, 1521.8 and 2494.0 keV were not observed. The two γ-lines at 1924 and 2082 keV which were a source of large discrepancies in the previous studies are confirmed in the present work to be sum peaks. Special care was paid in identifying the weak γ-transitions 936.7, 1087.9, 1415.3 and 2533.4 keV.

Es wurde der Zerfall von ¹⁴⁰La in Energienivcaus des ^l40Ce unter Verwendung eines GMX-Ge und Hp-Ge-Koinzidenzspeklrometers untersucht. Es werden einzclne Gammaspektren r und Gamma-Gamma-Koinzidenzen aufgenommen, um einige Gamma-Übergänge zu bestimmen und andere abzusichern. Die Energien und die relativen Intcnsitäten von 36 Gamma-Übergangen im Bereich von 26 … 3319 keV wurden vermessen. Die unsicheren Gamma-Linien 936,7, 1087,9, 1303,5, 1404,2, 1415,3 und 2533,4 keV wurden bestätigt, während die Linien 798,3, 902,0, 907,0, 1521,8 und 2494,0 keV nicht beobachtet werden konnten. Die zwei Gamma-Linien bei 1924 und 2082 keV, die eine Quclle groβer Unstimmigkeiten in früheren Untersuchungen gewesen sind, konnten als Summenpeaks bestätigt werden. Besondere Beachtung wurde der Zuordnung der schwachen Gamma-Übergange bei 936,7, 1087,9, 1415,3 und 2533,4 keV geschenkt.     

Zur Verfestigung wäßriger radioaktiver Abfallkonzentrate durch Einarbeitung in Bitumen

Die Einarbeitung wäβriger niedrig bis mittelaktiver radioaktiver Konzentrate (Fällschlämme, Destillationskonzentrate) in die Bitumensorten B 45, B 80, GB 85/25 wurde unter Anwendung von Modellkonzentraten, die teilweise radioaktiv markeirt waren, im Labormaβstab nach dem Heiβeinarbeitungs- und Emulsionsverfahren untersucht. Bei einem Feststoffgehalt von 10…20% im wäβrigen Konzentrat wurden Bitumenkonzentratkörper mit maximal 50% Feststoffanteil erhalten, wodurch sich Konzentrierungsfaktoren von 5…2 ergaben. Zu Sicherheitsbetrachtungen bei der Langzeitlagerung radioaktiver Bitumenkonzentratkörper wurden die Auslaugraten, die Gasbildung sowie die Veränderung mechanischer Eigenschaften unter Einwirkung von γ-Strahlung untersucht.     

Temperatur and γ-Radiation Effects on the Electrical Conductivity of ZnCl2 Treated Polyvinylalcohol

Polyvinylalcohol (PVA) was treated by different weights of ZnCl₂ ranging from 5 to 30%, wt., and then hydrolysed with KOH where KOH/ZnCl₂ equals to 1 or 2 molar. The electrical conductivity and activation energy δE of the treated films were determined at different temperatures and dosages of γ-radiation. The obtained results were discussed on the basis of ion conduction mechanisms. The electrical conductivity behaviour of γ-irradiated samples was attributed to degradation and dissociation of macromolecular polymer due to the effect of γ-irradiation.

Polyvinylalcohol (PVA) wurde mil unterschiedlichen Gewichtsanteilen von ZnCl₂ im Bereich von 5 … 30% Gew.-% behandelt und anschlieβend mit KOH hydralisiert, wobei das KOH/ZnCl₂ Verhältnis bis 1 oder 2 molar war. Die elektrische Leitfähigkeit und die Aktivierungsenergie δE der so behandelten Filme wurde bei unterschiedlichen Temperaturen und γ-Strahlendosen ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden auf der Grundlage des Ionnenleitungsmechanismus diskutiert. Das Verhalten der elektrischen Leitfähigkeit der mit γ-bestrahlten proben wurde dem Abbau und der Dissoziation des makromolekularen Polymers zurückgeführt.     

Ein Halbleiter-Szintillationsdosimeter zur Dosimetric von Röntgen- und Gammastrahlung

Durch Kombination geeigneter CdS-Photowiderstände mit langwellig fluoreszierenden organischen Plastszintillatoren lassen sich Miniatur-Szintillationssonden geringer Energieabhüngigkeit zur Dosimetric von Röntgen- und γ-Strahlung herstellen. Die beschreibene Sonde enthält einen Photowiderstand vom Typ Cl 905 HLL zur Szintillationslichtmessung und einen Polystyrolszintillator mit den lumineszierenden Komponenten PBD und PNB (γ_max = 493 nm) als Strahlungsdetektor. Aufbau und Eingenschaften eines Halbleiter-Szintillationsdosimeters mit einem Meβbereich von 1 bis 1000 R/h werden beschriben, insbesondere werden Maβnahmen zur Verringerung der Energieabhängigkeit der Sondenanzeige diskutiert.     

Untersuchung von Mischvorgängen bei der Herstellung von Kohlenstoffund SiC-Werkstoffen mit Hilfe der Methodik der radioaktiven Markierung

Fūr die Herstellung von Kohlenstoff- und SiC-Werkstoffen ist eine gute Vermischung der festen und flüssigen Komponenten die notiwendige Voraussetzung. Da andere Methoden meist zu zeitaufwendig sind, wurden im VEB EKL seit mehr als 10 Jahren Versuchsreihen mit der Methodik der radioaktiven Markierung einer der Mischungskomponenten zur Untersuchung des Mischvorgangs für Maschinen bis zu 2000 kg Fülung angewandt, wobei sich die Fremdmarkierung mit ⁸²Br-Naphthalin als vorteilhaft erwiesen hat. Der Mischungszustand wird durch statistische Auswertung der Radioaktivität von Probenserien, deren γ-Strahlung gemessen wird und deren Masse in Abhängigkeit von der Mischergröβ 1 bis 100 g je Probe beträgt, charakterisiert. Zusätzlich wird die Feinverteilung durch Kontaktautoradiographie von ebenen Probenoberflächen, ebenfalls für Probenserien, bestimmt.     

Untersuchungen zur Autoradiolyse einiger Hg-markierter Diuretika

Lufthaltige wäßrige Lösungen von Mersalyl und von Neohydrin wurden mit ⁶⁰Co-γ-Strahlung bestrahlt und die Quecksilberabspallung polarographisch verfolgt. Wahrend Mersalyl nur metallisches Quecksilber lieferte, entstand aus Neohydrin ionogenes Hg. Die cntsprechenden Radiolyseausbeuten waren G(Hg) = 4,6 und G(Hg²⁺) = 3,9. Durch Zusatz von Theophyllin, Benzylalkohol und den ungesättigten Ausgangsstoffen der quecksilberorganischen Verbindungen wurden sie erheblich vermindert. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die zu erwartende Autoradiolyse der ²⁰³Hg-markierten Siibstanzen diskutiert.     

Neutronendosimetrie mit dem Thermolumineszenzleuchtstoff Li2B4O7:Mn

Der Thermolumineszenzleuchlstoff Li₂B₄O₇, :Mn mirde durch Anwendung eines besonderen Herstellungsverfahrens für klerhine Substanzmengen unter Verwendung von ⁶Li-Verbindungen präpariert. Die experimentell bestimmte relative Neutronenempfindlichkeit des erhaltenen ⁶Li₂B₄O₇.Mn steigt bei etwa gleichbleibender Lichtausbeute entsprechend der Zunahme an⁶Li im Thermoluminophor an und erreicht Werte, die denen von ⁶LiF nahekommen. Der hergeslellte Leuchtsloff ist daher zur Dosimetrie thermischer Neutronen gut geeignet, seine Eigenschaften als Dosimeter für γ-Strahlung enlsprechen denjenigen von?Dohna-lum-Li₂B₄O₇:Mn”.     

Tagungsbericht ASTI 1969

Design and specifications of a 4-channel logging tool for simultaneous measurement of natural gamma-radiation, caliper and scattered gamma-radiation from a ¹³⁷Cs source spaced 15 and 35 cm from detectors are described. The sonde has a diameter of 60 mm and can be applied in wells with diameters of 76 to 350 mm. It is pressed to the sidewall during measurement. The determination of formation density from data measured with the two spacings is demonstrated by two examples considering perturbation parameters as borehole diameter, mud density, and the medium between tool and borehole wall.

Es werden die Konstruktionsprinzipien und die Einsatzparameter einer 4kanaligen Bohrlochmeβsonde zur gleichzeitigen Messung der natürlichen radioaktiven γ-Strahlung, des Kalibers der Bohrung und der rückgestreuten γ-Strahlung einer ¹³⁷Cs-Strahlungsquelle mit 15 und 35 cm Abstand zwischen Quelle und Deteklor vorgestellt. Mit 60 mm-Auβendurchmesser ist die Sonde in Bohrungen von 76 bis 350 mm Durchmesser einsetzbar; sie wird während der Meβfahrt an die Bohrlochwand angedrückt. Die Auswertemöglichkeiten der beiden Sondenlängen zur Bestimmung der Gebirgsdichte unter dem Einfluβ von Störparametern wie Bohrlochdurchmesser, Spülungsdichte und Zwischenmedium zwischen Bohrlochsonde und Bohrlochwand werden dargestellt und an zwei Meβbeispielen erläutert.     

Aus der praxis Einsatz Von Gammabestrahlungsanlagen zur Desinfektion von Baumvollsamen

Einer der notweindigen Produktionsprozesse in Baumwoll-reinigungsbetrieben ist die Desinfektion von Baumwollsamen zur Beseitigung des Gummose-Erregers, der den Baumwollertrag stark vermindert. Die Übertragung dieser Krankheit von Generation zu Generation erfolgt im wesentlichen durch verseuchtes Saatgut, das von den Baumwoll-reinigungsbetrieben gliefert wird. Zur Bekämpfung der Gummose wird in den Werken gegenwärtig ein chemisches Desinfektionsverfahren angewandt. Der Nachteil der chemischen Samenbehandlung besteht in der Schädlichkeit des Desinfektionsprazesses und in der Verseuchung des Bodens mit giftigen Chemikalien.

In diesem Zusammenhang wurde die Möglichkeit der Anwendung von γ-Strahlung zur Baumwollsamen-Entseuchung von Gummose-Erregern untersueht.

Die Versuche wurden an einer reinen Kultur von Gummose-Erregern und an verseuchten Samen der Baumwollsorte S-4727 durchgeführt. Das Probenmaterial wurde in der Gammaanlage “Stebel-3A” (mit ¹³⁷Cs-Strahlenquelle) bestrahlt. Die maximale Strahlendosisleistung in der Arbeitskammer betrug 960 R/min. Zur Untersuchung des Einflusses der Dosisleistung auf dio Überlebenswahrscheinlichkeit der Gummose-Erreger erfolgte parallel die Bestrahlung infizierter Samen mit der Gammaanlage GUP-Co-50 bei einer Dosisleistung von     

Neue Aspekte und Möglichkeiten der Analyse stabiler Isotope: Zusammenfassender Bericht

Es wurden die kurzlebigen Produkte der Kernreaktionen bei der Bestrahlung von Chron mit 12,5-MeV-Deuteronen untersucht. Nachgewiesen wurden ^52mMn und ⁵¹Mn. Als Methoden wurden die γ-Spektrenmessung und die Halbwertzeitbestimmung benutzt. Auβerden wurden die Sättigungsaktivitäten pro Mikroampere von ^52mMn (30,5 mCi/µA), ⁵¹Mn(4,1 mCi/µA) und ⁵²Mn (13,4 mCi/µA) bestimmt. Zur Berechug der totalen γ-Strahlungsintensität des Chromtargets für beliebige Bestrahlungs- und Abklingzeiten werden eine Formel sowie ein Nomogramm zu inhrer Auswertung angegeben.     

Untersuchungen zum Szilard-Chalmers-Effekt an Phenylarsenverbindungen. Einfluß der Bestrahlungsbedingungen; 2. Mitteilung: Diphenylarsenverbindungen

Die Verbindungen Ph₂AsO(OH), (Ph₂As)₂O, (Ph₂As)₂ und Ph₂ASH wurden bei verschiedenen Neutronenflüssen, γ-Dosisleistungen und Temperature im Vakuum oder in Gegenwart von Luft bestrahlt. In vielen Fällen wurden die Proben einer thermischen Behandlung (Ausheilung) unterzogen. Die Verteilung der radioaktiven Arsenatome auf Produkte mit unterschiedlicher Anzahl an Phenylgruppen je Arsenatom wurde bestimmt. Diskutiert werden folgende Probleme: die Aktivitäts-verteilung, die durch primäre und sekundäre Effekte hervorgerufen wird; die Beeinflussung der diffusionskontrollierten sekundären Effekte durch Sauerstoff als Radikalfänger; die durch thermische Ausheilung ablaufenden tertiären Prozesse, sowie die durch γ-Strahlung hervorger?fenen quartären Effekte. Für Ph₂AsO(OH), (Ph₂As)₂O, (Ph₂As)₂ und Ph₂AsH im festen Zustand beträgt die Summe von primärer und sekundärer Retention (Ph₂As-Ausbeute) 3; 6; 5 bzw. 1% und die PhAs- Ausbeute 15; 19; 17 bzw. 17% entsprechend.     

Materialuntersuchungen mit Hilfe der elastischen Streuung harter γ-Strahlung

Es wird über Untersuchungen berichtet, die die Ausnutzung der elastischen Streung harter γ-Strahlung für Gehaltsbestimmungen in Zweikomponentensystemen zum Ziel haben. Der bei Quantenenergien von etwa 1 MeV vorherrschende elastische Streueffekt, die Rayleigh-Streuung, zeichnet sich durch eine starke Z-Abhängigkeit aus. Allerdings nimmt der Wirkungsquerschnitt n für kleine Streuwinkel (?10°) Werte an, die für praktische Anwendungen genügend groβ sind. Bei Verwendung eines Szintillationsdetektors ist in diesen Bereich eine Abtrennung der Compton-Streuung nicht mehr möglich.

Es wird gezeigt, daβ auch bei Messung des summarischen Wirkungsquerschnitts (elastisch + unelastisch) eine Abhängigkeit von der Kernladungszahl stärker als Z² erreicht werden kann. Die Messungen wurden mit ²⁰³Hg (E_γ = 279 keV) und ¹³⁷Cs (E_γ = 661 keV) durchgeführt. Die Verwendung der härteren Strahlung des ¹³⁷Cs bringt gegenüber der weicheren des ²⁰³Hg trotz gröβerer experimenteller Schwierigkeiten einige wesentliche Vorteile.     

Effect of Gamma Radiation on the IR-Spectra of Polystyrene

The IR absorption spectra of both unirradiated and gamma irradiated polystyrene films were investigated. It was found that the intensities of IR absorption bands decreased exponentially with increasing radiation dose. The rate of decrease k was found to depend on the type of vibration and type of bond.

Es wurden die IB-Spektren von niehtbestrahUen, und mitGammaslrahlung bestrahlten Polystyrolfilmenuntersucht. Es wurde gefunden, daβ die Intensität der IR-Absorptionsbanden exponentiell bei ansteigenden Straldendosen abnimmt. Die Geschwindigkeit der Abnahmc(k) ist dabei abhängig vom Typ der Schwingung und damit vom Typ der chemischen Bindung.     

Homogenitätsuntersuchungen an neutronenaktivierten Eisen-Mangan-Mischoxiden durch Messung der γ-Strahlung des 59Fe

In neutronenaktivierten Eisen-Mangan-Mischoxiden, deren Komponenten in Mengen gleicher Gröβenordnung vorlagen, wurde von einer statistisch ausreichenden Probenzahl die γ-Strahlung des ⁵⁹Fe gemessen. Zur Beurteilung der Homogenität warden die Standardabweichungen der Meβreihen mit der des Meβverfahrens verglichen und die Zahl der Meβwerte, die auβerhalb des Streu-bereichs des Meβverfahrens lagen, bestimunt. Es konnte gezeigt werden, daβ Messungen dieser Art zur Homogenitätsprüfung gut geeignet sind.     

Untersuchgen zum Szliard-Chalmers-Effekt an Phenylarsenverbindungen. Einfluß der Bestrahlungsbedingungen; 4. Mitteilung: Tetraphenylarsoniumhydrogencarbonat und Pentaphenylarsen

Ph₄AsHCO₃ und Ph₅As wurden bei verschiedenen Neutronenflüssen, γ-Dosisleistungen und Temperaturen im Vakuum oder in Gegenwart von Luft bestrahlt. In vielen Fällen wurden die Proben einer thermischen Behandlung (Ausheilung) unterzogen. Die Verteilung der radioaktiven Arsenatome auf Produkte mit unterschiedlicher Anzaht an Phenylgruppen je Arsenatom wurde bestimmt. Diskutiert werden folgende Probleme: die Aktivitätsverteilung, die durch primäre und sekundāre Effekte hervogerufen wird; die Beeinflussung der diffusionskontrollierten sekundären Effekte durch Sauerstoff als Radikalfänger; die durch thermische Ausheilung ablaufenden tertiären Prozesse sowie die durch γStrahlung hervorgerufenen quartären Effekte. Die Summe der primären und sekundären Retention beträgt für Ph₄AsHCO₃ 0,65% und für Ph₅As 0,2%. Nach einem vereinfachten Modell wurden für Tetraphenylarsoniumverbindungen die Aktivitätsaubeuten von Produkten mit verschiedener Anzahl an Phenylgruppen je Arsenatom abgeschätzt, die durch primäre Effekte entstande sind.     

Bestimmung der Komponenten eines ternären Systems

Es wird eine schnelle und einfache Methode zur quantitativen Bestimmung der Komponenten eines ternären Systems beschrieben. Sie beruht auf der kombinierten Messung der Rückstreuung und Absorption von β-Strahlung. Als Beispiel wurde das System Na⁺, Ba²⁺, Cu²⁺ gewählt. Der Meβfehler der Methode liegt zwischen 0,5 und 3,5%.     

Zur Bestimmung der radiolytischen Zersetzung von Tributylphosphat (TBP) unter Verwendung von 95Zr und 95Nb

Unter Verwendung der hochauflösenden γ-Spektrometrie wurde das Verhalten von ⁹⁵Zr und ⁹⁵Nb in Extraitionsprozessen untersucht. Die Versuche wurden mit Tributylphosphalproben, die wir im Gleichgewicht mit wäβrigen Salpetersäurelosungen bestrahlten, durchgefuhrt. Für ⁹⁵Nb wurde ein unregelmäβiges Verhalten während der Extraktionsprozesse festgestellt. Aus diesem Grunde ist zur Abschätzung der radiolytischen Zersetzung von TBP die summarische Messung der ⁹⁵Zr- und ⁹⁹Nb-γ-Strahlungsintensität nicht ausreichend.     

Methoden zur Herabsetzung des Einflusses von γ-Strahlung auf die Nachweisgrenze von Aktivitätsmeβeinrichtungen

Spezielle Aufgaben der Strahlenschutzmeβtechnik erfordern, den Einjluβfi einer hohen γ-Untergrundslrahlung bei der Kontaminationsmessung herabzusetzen. Ausgehend von der Nachiceisgrenze von Meβeinrichtungen werden verschiedene Methoden beschrieben und ihre Wirksamkeit zur Verbesserung der Nachweisgrenze eingeschätzt. Dazu gehören die Auswahl geeigneter Detektoren, die Anuwendung von Abschirmverfahren, von Koinzidenz- und Antikoinzidenzverfahren sowie die Auswahl optimaler Energiebereiche. Als Maβ für die Effektivitāt einer Methode wird das Verhältnis der Nachiceisgrenze ohne und mil Reduzierung des Einflusses von γ-Strahlung definiert.