Hallo.
Weiß jemand, ob es Literatur oder Datenbanken gibt, wo ich die Elektronendichte von Beton finden kann?
Ich benötige diese exotische Materialeigenschaft, um Teilchenabbremsungen in Wohnhäusern abzuschätzen.
Hallo,
das ist in der Tat eine merkwürdige Frage. Man kann versuchen, das abzuschätzen, indem man die chemische Zusammensetzung schätzt (etwa: 30%Sauerstoff, 30%Silizium, X%Kohlenstoff, ist nur ein Beispiel), was nicht schwierig ist, wenn man weiß, woraus Beton gemacht wird. Über die Dichte kriegt mans dann recht genau raus.
Den Zweck kann ich allerdings nicht ganz nachvollziehen. Welche Teilchen sollen denn abgeschirmt werden?
Gruß
Moriarty
Bedingt kann ich hier helfen:
Die Dichte von ‚normalem‘ Beton beträgt: 2.400 kg/m3. Beton ist jedoch verbaut kein homogener Baustoff, da eine Bewehrung drin enthalten ist (Stahlbeton).
Weiter gibt es speziellen Beton (bezüglich Strahlung), der im Atomkraftwerksbau und auch im Krankenhausbau (in den Röntgenabteilungen, etc.) eingesetzt wird. Also generell für Beton wird das nicht so einfach sein, da was verlässliches zu berechnen.
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Hallo Frank,
hier http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/tab…
findest Du …
Material I Density
(eV) (g/cm3)
Concrete, Ordinary 0.50932 124.5 2.300E+00
Composition
Z: fraction by weight)
1: 0.022100
6: 0.002484
8: 0.574930
11: 0.015208
12: 0.001266
13: 0.019953
14: 0.304627
19: 0.010045
20: 0.042951
26: 0.006435
Für deine Elektronendichte brauchst du nur die Dichte rho und das Verhältnis von Kernladungszahl/Massenzahl = Z/A ,
n= Z/(A * 1 g/mol) * rho * N_A
(N_A = Avogadro-Konst.)
Da Beton aus leichten Elementen besteht, ist die genaue Betonsorte eigentlich egal, es ist ungefähr Z/A = 0,5. Für die oben angenommene Betonsorte kommt eben Z/A= 0.50932 heraus. Wenn du einen anderen Beton hast, dann nimm trotzdem diesen Wert, aber die richtige Dichte.
Für die Berechnung den Bremsvermögens (Bethe-Bloch-Formel, http://de.wikipedia.org/wiki/Bethe-Bloch-Formel) brauchst du noch die mittlere Anregungsenergie des Materials. Diese hängt auch nur schwach von der genauen Zusammensetzung ab, mit I= 124.5 eV von oben sollte das auch gut hinkommen.
Ansonsten ist die Bethe-Bloch-Formel „nix für Anfänger“, hier gibt’s immer wieder erstaunlich viele Probleme beim Einsetzen (Einheiten etc. …) -> Viel Spass damit! Vielleicht findest du beim NIST aber auch eine Seite, die dir dein dE/dx direkt berechnet.
Gruß Kurt
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