Gamma-Scintillation-Prospektion

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Kerstin Lehmann

Die Gamma-Scintillation–Prospektion

Neue Einblicke unter den Humus

Einleitung

Mehrere archäologisch-geophysikalische Messmethoden entlocken dem Erdarchiv

zerstörungsfrei Informationen über unsere Vergangenheit.

Eine neue Prospektionsmethode ,die Gamma-Scintillation-Prospektionsmethode, möchte

sich hier einreihen.Sie identifiziert, innerhalb der oberen Erdschichten, die

„Photonensprache“ der Erde. Wie detailliert und sicher anthropogene und geogene

Strukturen unterschieden werden können, wurde auf zahlreichen surveys, unterschiedlicher

Zeitstellungen, herausgearbeitet. Vergleichsmöglichkeiten mit den Messergebnissen der

Geomagnetik, dem Georadar und der Geoelektrik ergaben sich durch Nachmessungen.

Wie groß sind die Übereinstimmungen der Messergebnisse vor einerAusgrabung mit den

sichtbaren Befunden danach?

Methodik

Die Erde sendet seit ihrer Entstehung Photonen, ein Spektrum von ungeladenen

elektromagnetischen Teilchen, die radioaktive Gammastrahlung, in die Atmosphäre. Sie

ensteht durch den Kernzerfall instabiler Isotope, der Radionuklide der Zerfallsreihten 235U,

238U, 232Th und dem Radionuklid 40K, in den verschiedenen Gesteinen und Böden. Je höher

der Anteil der Radionuklide in den Gesteinen und Böden ist, desto höher ist die

Konzentration der Gammastrahlung. Holz und organische Materialien sind kaum radioaktiv

und reduzieren an Stellen, ihrer vergangenen Präsenz, die Anzahl der Radionuklide und

damit die Konzentration der Gammastrahlung. Gemessen wird die Gammastrahlung mit

einem 3x3 Zoll NaJ-Scintillationszähler, der umgeben ist von einem Bleikollimator und

verhindert, dass außer der terrestrischen Strahlung auch kosmische Strahlung gemessen

wird. Die Messeinheit ist Impulse pro Sekunde(IPS).

Auf einer archäologischen Fundstelle variiert die Diversität der Befundmaterialien sehr

kleinräumig. Die Herausforderung für jede geophysikalische Prospektionsmethode ist, dass

Befunde im Humus-Erde-Kontrast genauso klar herausgearbeitet werden können,wie die 

Befunde im Stein-Erde-Kontrast. Je enger das Messraster gewählt wird, desto detaillierter ist

die Darstellung des Ergebnisses im Oberflächendiagramm. Für die Messungen mit dem

Scintillationszähler hat sich ein Abstand von 50x50 cm bewährt, wenn auf einer weitläufigen

Fläche nach archäologischen Befunden prospektiert wird. Ein Messpunktabstand von 25x25

cm ist für die feinere Herausarbeitung anthropogener Strukturen zu bevorzugen. An jedem

Messpunkt wird die Gesamtheit der jeweiligen Gammastrahlenkonzentration gemessen. Die

Anomalien der Befunde werden sichtbar, indem die ermittelten Messwerte zum

Oberflächendiagramm, z.B. mit der Software Surfer9 (Goldensoftware), verarbeitet werden.


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Quelle: Archäologischer Freundeskreis OWL

 
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