Міністерство освіти РФ.
Новгородський Державний Університет ім. Ярослава Мудрого. p> Кафедра ОіЕФ.
"Особливості роботи лічильників випромінювання "
Курсова робота з навчальної дисципліни:
"Прикладна фізика"
Керівник:
проф. Кафедри ОіЕФ
д.ф. - м.н.
Данильчук Л.М.
Виконали:
студенти ФТФ групи 8121
Круглова Е.А.
і Удальцов Я.М.
Великий Новгород
2002 год.
Зміст
I. Радіоактивні випромінювання та їх властивості
II. Основний закон радіоактивного розпаду. Одиниці виміру радіоактивності
III. Фізична доза випромінювання, потужність фізичної дози та одиниці їх вимірювання
IV. Газорозрядні лічильники іонізуючих частинок
V. Лічильник Гейгера з високовольтним харчуванням від перетворювача постійного напруги на напівпровідниковому тріоді
VI. Лічильник СТС-5
VII. Схема подвоєння напруги
VIII. Лічильник слабкого бета-випромінювання СТБ-13
IX. Розробка мікросхеми для лічильника слабкого бета-випромінювання
X. Застосування лічильника
I РАДІОАКТИВНІ ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ЇХ ВЛАСТИВОСТІ
Радіоактивні розпади ядер нестійких ізотопів хімічних елементів прийнято визначати по виду створюваних ними випромінювань. До основними видами радіоактивного розпаду відносяться альфа-розпад і бета-розпад.
Альфа-розпад супроводжується вильотом з ядра альфа-частинки, що представляє собою бистролетящій ядро ​​ізотопу гелію Нe (А = 4, Z = 2). Радіоактивні речовини, що володіють альфа-розпадом, прийнято називати альфа-активними речовинами.
Бета-розпад супроводиться вильотом з ядра бета-частинки, представляє собою електрон або позитрон.
Позитрони - елементарні частинки, що володіють масою електрона і мають позитивний заряд, за абсолютною величиною рівний заряду електрона. Речовини, що створюють бета-випромінення, прийнято називати бета-активними. p> У більшості випадків після вильоту бета-або альфа-частинки ядро ​​нового атома залишається у збудженому стані, інакше кажучи, воно володіє надлишком енергії. Надлишкова енергія збудженого ядра випромінюється у вигляді кванта (порції) електромагнітної енергії, що отримала назву гамма-кванта.
Радіоактивні ізотопи, у яких бета-розпад супроводжується випромінюванням гамма-квантів, прийнято називати бета-, гамма-активними.
Альфа-випромінювання. Альфа-активні ізотопи відносяться до важким елементам з порядковим номером більше атомного номера свинцю (Z> 82). Нестійкість ядер таких елементів може бути пояснена надмірно великим числом протонів в ядрі, взаємне електростатичне відштовхування між якими послаблює дію особливих ядерних сил тяжіння між протонами і нейтронами, обумовлюють міцність ядра.
При випущенні альфа-частинки вихідний атом превращаетсяв новий атом з зменшеним на 2 одиниці зарядом (Z) і на 4 одиниці Рис. 1 Графік розпаду масовим числом (А). Так, наприклад, атоми ізотопу плутонію-239 альфа- активного ізотопу-шляхом альфа - розпаду перетворюються в атоми ізотопу урану-235. плутонію-239 (Pu)
Схему розпаду можна уявити символами елементів наступним чином:
В
Розпад радіоактивних ядер зручно зображувати також графіком (рис.1), в якому кожному енергетичного стану ядра (вихідного і новоутвореного) відповідає горизонтальна лінія, а перехід з одного енергетичного стану в інший (тобто розпад) зображується у вигляді стрілки.
В
Напрямок стрілки відповідає напрямку зміни порядкового номера ізотопу (Z) при розпаді. При альфа-розпаді порядковий номер елемента зменшується на 2, тому стрілка на рис. 1 має напрямок вліво. p> На такому графіку вказуються зазвичай енергія частинок, випромінюваних при розпаді, та інші дані, що характеризують властивості ізотопів.
Альфа-частинки, що випускаються ядрами одного ізотопу, мають рівні енергії. Більшість альфа-активних ізотопів випромінює частинки з початковими енергіями в межах від 4 до 8 МеВ, що відповідає початковій швидкості їх руху порядку 109 - 2 • 109 см/сек (швидкість поширення світла становить 3 в€™ 1010 см/сек). Проходячи через речовину, альфа-частинки, володіють відносно великим електричним зарядом (Z = 2), ефективно взаємодіють з електронами, викликаючи іонізацію і збудження атомів і молекул середовища. Хоча в кожному акті взаємодії з електронами витрачається лише невелика частка початкової енергії альфа-частинок, проте велике число актів взаємодії на одиниці шляху пробігу обумовлює швидке уповільнення альфа-частинки і порівняно короткий шлях пробігу. Таким чином, альфа-випромінювання, тобто потік альфа-частинок, має високу іонізуючої і малої проникаючою здатністю.
Ионизирующая здатність радіоактивних випромінювань характеризується ...
