Aktivitätsmessung von Radon in einer Wasserprobe

Das Beispiel ist aus dem DIN Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen entnommen (Anhang H4, Vorgehensweise 2).

Die Vorverarbeitung der Zähldaten um den Zerfalls- und den Nulleffekt zu korrigieren wurde mit Excel durchgeführt (siehe ISO_H4.XLS). Über die Zwischenablage wurden die Beobachtungen für R aus Excel eingelesen.

Modell Gleichung:
Ax = As * (ms / mx) * R

Liste der Größen:
Größe Einheit Definition
Ax Bq/g Aktivitätskonzentration des Normals zur Referenzzeit t=0
As Bq/g Unbekannte Aktivitätskonzentration der Probe zur Referenzzeit t=0
ms g Masse der Normallösung
mx g Masse der Probe
R   Verhältnis der korrigierten Zählraten R=Rx/Rs

As: Typ B Normalverteilung
Wert: 0.1368 Bq/g
Erweiterte Messunsicherheit: 0.0018 Bq/g
Erweiterungsfaktor: 1.0
ms: Typ B Normalverteilung
Wert: 5.0192 g
Erweiterte Messunsicherheit: 0.005 g
Erweiterungsfaktor: 1.0
mx: Typ B Normalverteilung
Wert: 5.0571 g
Erweiterte Messunsicherheit: 0.0010 g
Erweiterungsfaktor: 1.0
R: Typ A
Methode der Beobachtung: Direkt
Anzahl der Beobachtungen: 6
Nr. Beobachtung
1 3.3520
2 3.1953
3 3.1543
4 3.0615
5 3.0473
6 3.2107

Arithmetischer Mittelwert: 3.17018
Standardabweichung der Einzelbeobachtung: 0.11
Standardabweichung des Mittelwerts: 0.04564
Freiheitsgrad: 5

Die Daten wurden mit Excel vorbereitet und über die Zwischenablage eingelesen

Korrelation:
Die zerfalls- und nulleffektkorrigierte Zählraten der Probe und des Normals sind korreliert, da zur Nulleffektkorrektur bei beiden jeweils die gleiche Blindprobenmessung benutzt wurde. Der Korrelationskoeffizient wurde aus den Beobachtungen ermittelt.

Messunsicherheits-Budgets:
Ax: Aktivitätskonzentration des Normals zur Referenzzeit t=0
Größe Wert Standard-
messunsicherheit
Verteilung Sensitivitäts-
koeffizient
Unsicherheits-
beitrag
Index
As 0.136800 Bq/g 1.800·10-3 Bq/g Normal 3.1 5.7·10-3 Bq/g 45.4 %
ms 5.019200 g 5.000·10-3 g Normal 0.086 430·10-6 Bq/g 0.3 %
mx 5.057100 g 1.000·10-3 g Normal -0.085 -85·10-6 Bq/g 0.0 %
R 3.17018 0.04564 Normal 0.14 6.2·10-3 Bq/g 54.3 %
Ax 0.430431 Bq/g 8.407·10-3 Bq/g

Ergebnisse:
Größe Wert Erw.-Mess-
unsicherheit
Erweiter-
ungsfaktor
Überdeckungs-
wahrscheinlichkeit
Ax 0.430 Bq/g 0.018 Bq/g 2.18 95% (t-Tabelle 95.45%)