12.5 Geiger-Müller-Zählrohr

Quelle: Mitschrift §3.3.2

✎ Warum „indirekt"? Man kann ein einzelnes α- oder β-Teilchen nicht „sehen". Man nutzt seine Wirkung: Es ist geladen und schnell, schlägt also unterwegs Elektronen aus Gasatomen heraus (Ionisation) — diese Ladungen lassen sich als kurzer Stromimpuls messen. So wird das unsichtbare Teilchen in ein zählbares elektrisches Signal übersetzt.

Radioaktive Strahlung ionisiert das Gas im Zählrohr; die freien Elektronen bilden einen Stromfluss, der gemessen wird. So misst man indirekt die Intensität der Strahlung.

✎ Aufbau und Ablauf (Mappe), Schritt für Schritt:

1. Ein Metallrohr mit Edelgas/Luft bei geringem Druck; zwischen Mantel (−) und einem mittigen Draht (+) liegt eine Hochspannung (starkes elektrisches Feld, E-Feld).
2. Ein eintretendes geladenes Teilchen ionisiert ein Gasatom → ein freies Elektron + ein positives Ion entstehen.
3. Das Feld beschleunigt das freie Elektron zum Draht; unterwegs ionisiert es weitere Atome → eine Lawine (Verstärkung — deshalb genügt schon ein einziges Teilchen).
4. Die Ladungen erreichen die Elektroden → ein kurzer Stromstoß = ein „Klick" / Zählimpuls.
5. Mehr Impulse pro Sekunde = höhere Intensität. Man zählt also Ereignisse, nicht „Strahlungsmenge" direkt.
6. ✎ Grenzen (typische Nachfrage): Das Zählrohr „zählt nur Ereignisse" — es kann α/β/γ nicht unterscheiden und die Teilchenenergie nicht messen; das ungeladene γ löst nur indirekt aus (es muss erst in Wand/Gas ein Elektron herausschlagen) und wird daher mit deutlich geringerer Effizienz nachgewiesen.