I. zagadnienia teoretyczne



Pobieranie 15.47 Kb.
Data06.05.2016
Rozmiar15.47 Kb.



POMIAR WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA 78

CZĄSTEK BETA W ALUMINIUM

I. ZAGADNIENIA TEORETYCZNE


Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Przemiany promieniotwórcze pierwiastków. Prawo rozpadu promieniotwórczego - stała rozpadu ; średni czas życia ; okres połowicznego rozpadu T. Rodzaje przemian : emisja elektronów  emisja pozytonów + . Widmo energetyczne promieniowania . Oddziaływanie promieniowania  z materią. Prawo pochłaniania promieniowania. Liniowy i masowy współczynnik pochłaniania. Wielkości i jednostki opisujące zjawisko promieniotwórczości. Licznik Geigera – Müllera (G.M.). Biologiczne skutki promieniowania jądrowego.

II. POMIARY


Przed przystąpieniem do pomiarów sprawdzić czy układ jest połączony zgodnie z poniższym schematem blokowym i poprosić prowadzącego o podłączenie układu do sieci.





A. Wyznaczanie poziomu tła licznika Geigera - Műllera

Przez poziom tła licznika rozumiemy liczbę impulsów Nt, zarejestrowanych w określonym czasie np. 1 s lub 100 s, pochodzących z promieniowania kosmicznego i promieniowania naturalnego Ziemi.

1. Ustawić napięcie zasilacza na wartość 600V.

2. Na przeliczniku wcisnąć klawisz przełącznika czasu pomiaru na wartość 100 sekund.

3. Rozpocząć liczenie impulsów wciskając klawisz „start - stop”. Po zakończeniu liczenia, (gdy zgaśnie lampka „gate”) zapisać liczbę zliczeń Nt w tabeli i skasować wynik klawiszem „reset”.

4. Wykonać 3 pomiary poziomu tła i zapisać w tabeli pomiarowej.


B. Wyznaczanie liczby zliczeń N0 dla badanego źródła promieniowania 

1. Do domku osłonnego włożyć źródło promieniotwórcze w miejsce oznaczone czerwoną kropką.

2. Powtarzając czynności opisane w punktach A 2,3, zmierzyć liczbę impulsów N0 zarejestrowanych w czasie 100 sekund.

3. Wykonać 3 pomiary N0 . Wyniki zapisać w tabeli.


C. Wyznaczanie współczynnika pochłaniania promieniowania  dla glinu (aluminium)

1. Między źródłem a licznikiem G.M. umieszczać kolejno absorbenty promieniowania (płytki aluminiowe) o następujących grubościach: d = 0,1; 0,14; 0,3; 0,38; 0,52 (0,38 + 0,14); 0,62; 0,72 (0,62 + 0,1); 0,8; 0,9 (0,8 + 0,1); 1,0 mm.

2. Dla każdego absorbenta wykonać 3 pomiary liczby zliczeń NA, zarejestrowanych w czasie 100 sekund. Wyniki dla każdej grubości absorbenta zanotować w tabeli.


III. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW

1. Dla punktów: A, B, C należy obliczyć średnie arytmetyczne liczb zliczeń z trzech pomiarów, czyli .

2. Od każdej wartości należy odjąć wartość tła, czyli . Wartość J0 jest miarą natężenia promieniowania wysyłanego przez źródło, a wartość J(d) jest miarą natężenia tego promieniowania, które przeszło przez warstwę absorbentu o grubości d. 1

3. Dla każdej wartości J(d) oraz dla J0 należy obliczyć wartość jej logarytmu naturalnego, korzystając z tablic lub kalkulatora

4. Skorzystamy teraz z przybliżonego prawa opisującego pochłanianie promieniowania :
(1)

gdzie J0 natężenie promieniowania bez absorbentu, J(d) natężenie promieniowania po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości d, tzw. liniowy współczynnik pochłaniania. Po obliczeniu logarytmu naturalnego obu stron równania (1) otrzymujemy:


(2)
Jest to równanie prostej typu: y = b – ax, gdzie y = ln J(d), b = ln J0, a = , d = x
4. Na podstawie danych z punktu 3 sporządzić wykres zależności: ln J(d) = f (d) i do punktów doświadczalnych dopasować prostą regresji (patrz: Instrukcja ONP, rozdział 4.1.1).

5. Wyznaczyć liniowy współczynnik pochłaniania dla aluminium (który jest liczbowo równy współczynnikowi kierunkowemu prostej a) oraz jego niepewność standardową.




IV. LITERATURA


[1] H. Szydłowski - „Pracownia fizyczna”, ćwicz. 29.0 i 29.1, PWN Warszawa 1999

[2] I. W. Sawieliew, Kurs fizyki, tom III, § 70 i 75, PWN Warszawa 1989

[3] A. Strzałkowski - „ Wstęp do fizyki jądra atomowego” PWN Warszawa

[4] M. Siemiński, Fizyka zagrożeń środowiska, PWN Warszawa, 1994



1 Ze względu na małe wartości liczby zliczeń rejestrowanych w czasie 100 s, nie będziemy ich przeliczać na często używane wartości wyrażane w impulsach na sekundę



©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna