Лабораторна робота
Взаємодія гамма-випромінювання з речовиною. Визначення коефіцієнтів поглинання гамма-випромінювання речовиною і оцінка енергії гамма-квантів
Цілі і завдання роботи
Ознайомитися з основами експерименту з вивчення взаємодії гамма-випромінювання з речовиною і виміру характеристик ослаблення потоку гамма-квантів при проходженні через речовину (лінійний і масовий коефіцієнти поглинання, ефективний перетин поглинання). Оцінити величини ефективних перерізів поглинання гамма-випромінювання застосовуваного радіоактивного джерела для деяких речовин, а потім визначити енергію гамма-квантів цього джерела за відомою для цих речовин експериментальної залежності цих перетинів від енергії гамма-випромінювання.
План
1. Провести вимірювання величин I 0 і I фон із заданою статистичною похибкою.
2. Провести вимірювання залежності I (d) із заданою статистичною похибкою для певного викладачем набору зразків різних речовин відомої товщини d .
. Визначити лінійний m і масовий М коефіцієнти ослаблення g - випромінювання, а також величину мікроскопічного ефективного перетину взаємодії випромінювання з речовиною s для кожного з досліджуваних речовин. Дати порівняльну оцінку їх захисних властивостей по відношенню до даного випромінювання.
. Пo табл. додатки визначити енергію - випромінювання досліджуваного радіоактив. ізотопу.
. Привести міркування по наявності, ступеня важливості, шляхам усунення різних систематичних похибок в даному експерименті.
Експериментальна частина
Визначимо інтенсивність реєстрованих імпульсів за формулою
I=N/t ,
де N - число сигналів (імпульсів), зареєстрованих пересчеткой за деякий, вбрання експериментатором час t від моменту натискання на кнопку «Пуск».
N 1 tI 1 I 1 (sr) 5471054,7 55,93 5781057,85261052,65861058,6211840 52,95
Ми бачимо, що середнє значення приблизно рівне значенню при часу 40/4.
Визначимо наближено (грубо) інтенсивність реєстрованого «фону» даного лічильника по одному - двом коротким (час експозиції 10 - 20 с) вимірам. Відзначимо, що отримане значення «фону» не є об'єктивною характеристикою цієї величини (залежить від конкретного датчика і властивостей установки в цілому).
U=420 B
N 2 t 2 I 2 I 2 (sr) 28 201.41.09211.05201190.95211.05
Отримавши у викладача радіоактивне джерело для даної лабораторної роботи, коліматор і набір поглиначів переступимо виконувати пункт 1.
Провести вимірювання величин I 0 і I фон із заданою статистичною похибкою.
Час одного виміру і кількість вимірювань вибрати таким, щоб середня статистична похибка визначення інтенсивностей I 0 і I фон не перевищувала заданої величини, наприклад, відносна похибка була не більше 2%. Абсолютна помилка (похибка) ? вимірювання будь дискретної випадкової величини, (наприклад N - число імпульсів, відлічених пересчеткой за певний час, вибране експериментатором), розподіл якої є розподіл Пуассона, відповідає дисперсії розподілу і одно в даному випадку ? = = N1/2 (див. Лаб. Роб. №4). Відносна помилка цього виміру д=(УNi) - 1/2.
Виміряна величина I фон істотно перевищує оцінку «фону» даного лічильника, отриману вище, так як наявність радіоактивного джерела, навіть перекритого у напрямку до лічильника товстим шаром поглинаючої речовини, не виключає попадання в лічильник Комптонівське розсіяних в оточуючих установку тілах гамма-квантів джерела, що вилітають з нього вбік і вниз, де у джерела немає «товстої захисту». Захисні властивості самого коллиматора також можуть виявитися недостатніми.
N 0 t 0 I 0 I 0 (sr)375606,256,223585,973656,083495,823666,103816,353836,383736,223686,13378...
