Zgryźliwość kojarzy mi się z radością, która źle skończyła.
MiBM
Piotr Stalmach
25.03.2013
Nr. Ćwiczenia 14
Temat: „Wyznaczanie współczynnika pochłaniania promieni γ."
I WSTĘP TEORYTYCZNY:
Doświadczenie ma na celu wyznaczanie współczynnika absorpcji promieni γ przez absorbent. W tym celu użyty jest licznik Geigera-Müllera. W zastosowanym urządzeniu preparat emituje promieniowanie γ, które jest zliczane w określonym czasie – 100 s
o Schemat budowy i układu elektroniczna licznika Geigera - Müllera:
Legenda:
1)Anoda
2)Katoda
3) Miara napięcia
4) Domek osłonny
a) licznik
b) osłona
c)przesłona z absorbenta
d) preparat
5) Wyświetlacz ilości
impulsów
6) Przycisk „stop”
7)Przycisk „reset”
8) Włącznik sieciowy
9) Wyłącznik sieciowy
10) Źródło napięcia
o Teoria:
Promieniowanie γ jest promieniowaniem elektromagnetycznym o bardzo wysokiej energii. Powszechnie za promieniowanie γ uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 10 keV, co odpowiada częstotliwości powyżej 2,42 EHz i długości fali mniejszej od 124 pm ( 1,24 ⋅ 10-5 m). Promieniowanie γ jest wynikiem przemian jądrowych, zderzeń jąder lub cząstek subatomowych. Promieniowanie γ przechodząc przez materię jest pochłaniane.
Za pochłanianie promieniowania γ odpowiadają następujące zjawiska:
a) wewnętrzne fotoelektryczne, w wyniku którego promieniowanie γoddaje energię elektronom, odrywając je od atomów lub przenosząc na wyższe poziomy energetyczne;
b) rozpraszanie komptonowskie – elektrony słabo związane lub swobodne doznają przyspieszenia w kierunku rozchodzenia się promieniowania. W pojedynczym akcie oddziaływania następuje niewielka zmiana energii kwantu γ. W wyniku oddziaływania z wieloma elektronami kwant γ wytraca swą energię. Jest to najważniejszy sposób oddawania energii przez promieniowanie γ;
c) zjawisko tworzenia par: elektron- pozyton – kwant γ, uderzając o jądro atomowe, powoduje powstanie par cząstka-antycząstka (warunkiem zajścia zjawiska jest energia kwantu γ> 1,02MeV – dwukrotnej wartości masy spoczynkowej elektronu).
o Przebieg ćwiczenia
1. Podłączanie układu do sieci i ustawienie odpowiedniej wartości napięcia przez prowadzącego przez prowadzącego.
2. Ustalenie z prowadzącym sposób wyznaczania wartości tła, tzn. ilości impulsów zarejestrowanych w czasie 100s, w nieobecności preparatu promieniotwórczego.
3. Ustawienie czasu t 100s na przeliczniku.
4. Trzykrotne liczenie impulsów bez płytki absorbenta.
5. Trzykrotne mierzenie ilości impulsów dla każdej grubości x (9 płytek absorbenta).
6. Zapisanie wyników w Tabeli Pomiarów.
o Opracowanie wyników pomiarów:
1. Obliczanie średniej arytmetycznej ilości zliczeń Nx z wykonanych pomiarów.
2. Odjęcie wartości tła od otrzymanych średnich arytmetycznych pomiarów (wartość tła: Nt=15imp).
3. Przeliczenie otrzymanej po odjęciu tła wartości na impulsy/sekundę (Ix) w celu wyznaczenia natężenia promieniowania.
4. Sporządzenie wykresu zależności Ix = f(x)
5. Obliczenie wartości logarytmu naturalnego dla każdej wartości Ix.
6. Sporządzenie wykresu zależności ln(Ix) = f(x) z zastosowaniem metody regresji liniowej.
o WYKRESY
o TABELA POMIARÓW:
Lp.
Grubość absorbenta x [mm]
Ilość zliczeń N [imp.]
Śr. arytm. zliczeń
Ix = N/t
Ix-It
u(Ix)
m [1/mm]
ln(Ix)
u[ln (Ix)]
(μi-μ)
I pomiar
II pomiar
III pomiar
(Nx1+Nx2+Nx3)/3
[imp./s]
[imp.]
1
0
18382
18610
19515
18835
188
162
13,6
0
5,22
0,27
0
2
0,09
14896
14543
14725
14722
147
127
11,9
3,51
4,94
0,29
1,24
3
0,18
12091
12123
12026
...