Лабораторная работа "Определение длины пробега ?-частицы в воздухе". Иванов К.Н. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

3.Установить радиоактивный источник на расстоянии 60 мм от сцинтилляционного детектора при
помощи установочного винта и измерить скорость счета фоновых импульсов в минуту при помощи
механического счетчика.
4. Приблизить радиоактивный источник вплотную к сцинтилляционному детектору и считать число
частиц за 3 минуты.
5.Увеличивать расстояние между детектором и радиоактивным источником на 2 мм и
регистрировать число α-частиц до приближения к фоновым значениям счета.
6.Данные измерений занести в таблицу:
N, мин N с фоном N-N
ф
R, СМ Е, МэВ
7.Энергию α-частиц считаем по формуле (6) и сравниваем с экспериментально измеренной по
пробегу α-частицы.
Ввести поправку в расчет пробега на поглощение α-частиц в алюминиевой фольге, закрывающей
сцинтилляционный детектор. Мы знаем, что )(
e
nf
dx
dF
= , где
e
n концентрация электронов в среде
Znn
e 1
= , n
1
-число ядер в единице объема, Z - атомный номер среды.
constn ≈
1
для всех сред, поэтому при пересчете на другую среду надо вводить множитель:
возд
Ae
Z
Z
;
13=
Ae
Z ; 5,7=
возд
Z .
Кроме того, надо учеcть различие плотностей алюминия и воздуха, тогда пробег в воздухе,
эквивалентный толщине алюминиевой фольги на сцинтилляционном счетчике будет равен:
воздAe
Aeвозд
Aeвозд
Z
Z
RR
ρ
ρ
=
Полный пробег α-частицы будет равен сумме экспериментально измеренного пробега и
эквивалентного пробега в алюминии:
воздэкс
RRR
+
=
α
Задание
1.Построить график )(RfN = и определить пробег α -частиц.
2.Рассчитать Е-энергию α-частиц по формуле (6) и построить график )(
α
EfR = .
3.Зная экспериментальный пробег α-частиц, определить энергию α-частиц данного радиоактивного
препарата.
Контрольные вопросы
1.Какова причина нестабильности некоторых ядер по отношению к α-распаду ?
2.Почему α-частицы обладают дискретным спектром энергией?
3.Почему α-частицы в воздухе движутся прямолинейно?
4.Каков механизм возбуждения световой вспышки в сцинтилляторе? Для чего в сернистый цинк
добавляют небольшое количество активатора (серебро, кадмий)?
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. Т.З.- М.: Наука.
2. Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. - М.: Высшая школа.
3. Егер Р. Дозиметрия и защита от излучений.
4. Кабардин О.Ф. Практикум по ядерной физике. 
        3.Установить радиоактивный источник на расстоянии 60 мм от сцинтилляционного детектора при
помощи установочного винта и измерить скорость счета фоновых импульсов в минуту при помощи
механического счетчика.
        4. Приблизить радиоактивный источник вплотную к сцинтилляционному детектору и считать число
частиц за 3 минуты.
        5.Увеличивать расстояние между детектором и радиоактивным источником на 2 мм и
регистрировать число α-частиц до приближения к фоновым значениям счета.
        6.Данные измерений занести в таблицу:
                       N, мин     N с фоном    N-Nф       R, СМ       Е, МэВ




        7.Энергию α-частиц считаем по формуле (6) и сравниваем с экспериментально измеренной по
пробегу α-частицы.
        Ввести поправку в расчет пробега на поглощение α-частиц в алюминиевой фольге, закрывающей
                                               dF
сцинтилляционный детектор. Мы знаем, что          = f ( ne ) , где ne концентрация электронов в среде
                                               dx
ne = n1Z , n1-число ядер в единице объема, Z - атомный номер среды.
                                                                                                   Z Ae
         n1 ≈ const для всех сред, поэтому при пересчете на другую среду надо вводить множитель:          ;
                                                                                                   Z возд
Z Ae = 13 ; Z возд = 7,5 .
       Кроме того, надо учеcть различие плотностей алюминия и воздуха, тогда пробег в воздухе,
эквивалентный толщине алюминиевой фольги на сцинтилляционном счетчике будет равен:
              Z возд ρ Ae
Rвозд = RAe
              Z Ae ρ возд
       Полный пробег α-частицы будет равен сумме экспериментально измеренного пробега и
эквивалентного пробега в алюминии: Rα = Rэкс + Rвозд

        Задание
        1.Построить график N = f (R ) и определить пробег α -частиц.
        2.Рассчитать Е-энергию α-частиц по формуле (6) и построить график R = f ( Eα ) .
       3.Зная экспериментальный пробег α-частиц, определить энергию α-частиц данного радиоактивного
препарата.

       Контрольные вопросы
       1.Какова причина нестабильности некоторых ядер по отношению к α-распаду ?
       2.Почему α-частицы обладают дискретным спектром энергией?
       3.Почему α-частицы в воздухе движутся прямолинейно?
       4.Каков механизм возбуждения световой вспышки в сцинтилляторе? Для чего в сернистый цинк
добавляют небольшое количество активатора (серебро, кадмий)?

        Литература
        1. Савельев И. В. Курс общей физики. Т.З.- М.: Наука.
        2. Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. - М.: Высшая школа.
        3. Егер Р. Дозиметрия и защита от излучений.
        4. Кабардин О.Ф. Практикум по ядерной физике.

Страницы