Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu beschikt over een radiologisch laboratorium waar verschillende technieken worden toegepast om radioactiviteit in diverse monsters te kunnen bepalen. Op deze pagina worden deze technieken toegelicht.

Gammaspectrometrie

De meeste radioactieve nucliden zenden gammastraling uit als ze vervallen. Deze gammastraling kan gemeten worden met een gammadetector. Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu maakt voor veel metingen gebruik van HPGe detectoren (High Purity Germanium). Zo'n detector bestaat uit een germaniumkristal (germanium is een halfgeleider, net als bijvoorbeeld silicium).

Als gammastraling op een germaniumkristal valt, wordt er lading vrijgemaakt; hoe hoger de energie van de gammastraling, hoe meer lading wordt vrijgemaakt. De lading wordt gedetecteerd, en zo wordt de energie van de gammastraling bepaald. Een computer houdt bij hoe vaak gammastraling met een bepaalde energie wordt gedecteerd. Zo wordt in de loop van de meting een gammaspectrum opgebouwd. Daarom noemt men het meten van een gammaspectrum ook wel "tellen". 

Een voordeel van gammaspectrometrie is dat veel monsters zonder uitgebreide voorbewerking kunnen worden gemeten. In het geval van bijvoorbeeld grond of water kan een monster direct op de detector worden geplaatst. Daar staat tegenover dat de detectoren niet heel efficiënt zijn.  Daardoor duren de metingen zelf soms erg lang, vooral als er maar weinig radioactiviteit aanwezig is in het monster. In het geval van monsters uit het milieu duurt een meting bijvoorbeeld twee dagen. 

Het RIVM beschikt over vijf gammadetectoren, drie vlakke detectoren en twee putdetectoren, waarbij het monster in het kristal geplaatst wordt, om een hogere efficiëntie te halen. Eén van de drie vlakke detectoren is voorzien van een monsterwisselaar. Hiermee kunnen tot twintig monsters worden klaargezet om te meten. Dat is heel handig voor kortere metingen die 24 uur per dag door moeten lopen, bijvoorbeeld in het geval van nucleaire incidenten. 

Gammadetector

 Links op de foto staat een HPGe gammadetector opstelling. De eigenlijke detector is onzichtbaar. Wel te zien is het zogenaamde loodkasteel (blauw), om de achtergrondstraling af te schermen en het koelvat (grijs met rode strepen) gevuld met vloeibare stikstof om de detector te koelen. In het midden staat de computer die gebruikt wordt om de gammaspectra te bekijken en uit te werken. 

Alfaspectrometrie

Sommige nucliden zenden alfastraling uit met een bepaalde energie. Voor de detectie van alfastraling onder vacuüm worden PIPS (Passivated Implanted Planar Silicon) detectoren gebruikt. De energie van een alfa-deeltje, karakteristiek voor een specifieke alfastraler, wordt vastgelegd in een alfaspectrum. Op basis van de chemische voorbehandeling van het monster en de energie van de alfa deeltjes kan met grote zekerheid de identiteit  van het nuclide worden vastgesteld en welke activiteit. Het behandelen van het monster en het uitvoeren van een radiochemische scheiding is echter tijdrovend.

Voorbeeld van alfa-spectrum met Po-209 (links) en Po-210polonium (rechts). 

Vloeistofscintillatie

Een nuclide kan bij radioactief verval een bèta deeltje uitzenden. In een oplossing verliest een bèta deeltje zijn energie door meerdere oplosmiddelmoleculen in een aangeslagen toestand te brengen. De oplosmiddelmoleculen dragen hun overtollige energie over aan een fluorofoor.  Deze verliest zijn teveel aan energie door licht uit te zenden. De lichtintensiteit is evenredig met de energie van het bèta deeltje.

 Voorbeelden van bèta stralers zijn 3H, 14C, 89Sr en 90Sr.

Gasdoorstroomtelling: totaal-alfa en totaal-bèta

Een nuclide kan bij radioactief verval een alfa-deeltje of een bèta-deeltje uitzenden. Sommige nucliden zenden zelfs beide deeltjes uit. Zowel alfa- als bèta-deeltjes kunnen in een gas tot ionisaties leiden. Met behulp van een hoogspanning worden geïoniseerde gasdeeltjes met een kathode of een anode gedetecteerd als pulsen.

Het is een zeer gevoelige meettechniek, die echter niet in staat is om onderscheid te maken tussen de energie van verschillende alfa-stralers of bèta-stralers. Vandaar dat men spreekt of een totaal-alfa of een totaal-bèta meting.

Groot voordeel van gasdoorstroomtelling is dat er meerdere monsters, bijvoorbeeld 8 of 10,  tegelijk gemeten kunnen worden. Deze techniek wordt vaak gebruikt als screening techniek. Dat wil zeggen dat pas bij overschrijding van een vooraf bepaalde limietwaarde voor totaal-alfa of totaal-bèta activiteit een nauwkeuriger bepaling wordt toegepast. In praktijk scheelt dit veel tijdrovend laboratoriumwerk.