PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie
Numer ćwiczenia
C6
Temat ćwiczenia
Określanie widma promieniowania beta metodą absorpcji
I. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zasięgu oraz energii maksymalnej promieniowania .
II. Wstęp teoretyczny
Cząstki charakteryzują się ciągłym rozkładem energetycznym. Krzywa absorpcji promieniowania , związana z przenikaniem cząstek przez warstwy absorbentu o zmiennej grubości ma w przybliżeniu przebieg eksponencjalny.
Wykładniczy spadek krzywej absorpcji jest wypadkową współdziałania ciągłości rozkładu widma energetycznego cząstek oraz strat ich energii na promieniowanie i jonizację.
Za maksymalny zasięg Rmax można przyjąć taką grubość absorbentu, która zmniejsza liczbę impulsów do wartości charakteryzującej tło. Zależność zasięgu promieniowania od energii cząstek można z dobrą dokładnością wyrazić następującym wzorem empirycznym:
Rmax = 0.542 Emax – 0.133 (1) gdzie:
Rmax – zasięg w [g/cm2]
Emax – maksymalna energia cząstek w widmie promieniowania w [MeV]
Grubość absorbentu powodującego zmniejszenie szybkości rejestracji o połowę nazywa się grubością połówkowego osłabienia x1/2.
III. Zagadnienia kolokwium wstępnego Przemiana
Oddziaływanie promieniowania z materią IV. Wykaz używanych przyrządów
Licznik G-M, przelicznik, zasilacz wysokiego napięcia, źródło promieniowania , komplet filtrów aluminiowych
V. Kolejność wykonywania czynności
1. Sprawdzić układ połączeń aparatury według schematu i włączyć ją do sieci w obecności prowadzącego lub pracownika technicznego
DOMEK Pb INPUT
P-44A
ZWN-21
HT TO WL-41
FROM ZWN-21 TO G-M
PRE-AMPL
LICZNIK G-M
PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie 2. Wyznaczanie poziomu tła:
W tym celu należy:
(a) ustawić na zasilaczu napięcie 950 V (b) na przeliczniku ustalić czas zliczeń 100 s (c) wykonać trzy pomiary liczby zliczeń Nt
3. Pomiar natężenia promieniowania bez absorbentu W tym celu należy:
(a) umieścić źródło promieniowania w osłonie licznika (b) wykonać trzy pomiary liczby zliczeń N0
4. Pomiar natężenia promieniowania z absorbentami W tym celu należy:
(a) zmierzyć grubość filtrów aluminiowych (absorbent)
(b) umieszczając kolejno jedną, dwie, trzy itd. płytki absorbentu między źródłem promieniowania a licznikiem wykonać po trzy pomiary szybkości zliczania N dla każdej grubości warstwy absorbującej
VI. Uzyskane wyniki
Wyniki pomiarów zanotować w tabelach:
Nt1
[imp]
Nt2
[imp]
Nt3
[imp]
Ntśr
[imp]
Grubość absorbentu [mm]
N1
[imp]
N2
[imp]
N3
[imp]
Nśr
[imp]
0
Opracowanie części doświadczalnej powinno zawierać:
- protokół z wykonania ćwiczenia
- wykres ln (Nśr – Ntśr) w funkcji grubości płytek absorbentu x
- odczytaną z wykresu wartość zasięgu Rmax dla promieniowania oraz grubości połówkowego osłabienia x1/2
- maksymalną energię cząstek określoną z zależności Rmax oraz x1/2 od Emax (patrz:
materiały pomocnicze do ćwiczenia)
- obliczoną w/g wzoru (1) energię cząstek - wnioski
VII. Bibliografia
1. A.Strzałkowski: Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN, 1978
2.J.Araminowicz, K.Małuszyńska, M.Przytuła: Laboratorium fizyki jądrowej, PWN, Warszawa, 1974
3. Człowiek i promieniowanie jonizujące, pod red. A. Hrynkiewicza, PWN Warszawa 2001
4.Sz.Szczeniowski: Fizyka doświadczalna, cz.VI Fizyka jądra i cząstek elementarnych, PWN, Warszawa 1974
