Выполнение лабораторной работы
Для определения энергии гамма - излучения используется радиометр, состоящий из сцинтилляционного детектора с кристаллом NaJ(Tl), высоковольтного источника со стабилизированным напряжением и пересчётного прибора.
Д
ля
измерения коэффициента ослабления
необходимо прежде всего сформировать
пучок исследуемого -излучения,
близкий к параллельному. Для этой цели
источник -излучения
коллимируется, путем помещения в
свинцовый блок с достаточно узким и
длинным отверстием (каналом), как это
показано на рис.1.5. Излучение, прошедшее
через поглотитель, дополнительно
коллимируется свинцовым блоком.
Рис.1.5. Схема лабораторной установки для снятия кривой поглощения
Отметим, что ослабление пучка - излучения происходит в том числе вследствие комптоновского рассеяния. Это значит, что рассеянное излучение, возникшее в результате комптоновского взаимодействия, может с конечной вероятностью попасть в детектор, даже при наличии параллельного пучка -квантов. Этот процесс может служить источником ошибок при определении энергии. Экспоненциальный закон ослабления будет выполняться лишь при определенных условиях. Так, при толщине слоя поглотителя, значительно превышающей 1/, заметную роль будет играть более «мягкое» -излучение, образующееся благодаря многократному рассеянию первичных фотонов в поглотителе и попадающее в детектор. По этой причине на толщину слоя поглотителя накладывается ограничение. Она не должна значительно превышать значение 1/.
Порядок выполнения работы
Подготовить аппаратуру к работе.
Установить рабочее напряжение (указанное преподавателем для данной установки), измерить фон.
Снять показания скорости счета -излучения без поглотителя и в зависимости от увеличения толщины поглотителя (количество и материал поглотителей указывается преподавателем). Статистическая ошибка при измерении интенсивности при данной толщине поглотителя не должна превышать 3 . Результаты измерений и расчётов должны быть сведены в первые четыре столбца табл. 1.2.
Таблица 1.2
-
Поглотитель
Толщина x,см
фона, имп/с
(x)
ln(x)
, см-1
m, см2/г
, барн
Е, МэВ
Построить кривую зависимости ln() от толщины поглотителя, определить, является ли данное -излучение монохроматическим.
Произвести расчёт методом наименьших квадратов коэффициентов линейного ослабления для использованных в работе материалов. Вычислить массовые коэффициенты ослабления m и сечения . Результаты занести в табл. 1.2.
Используя справочные данные (табл.1.1) и экспериментально найденные коэффициенты ослабления , определить энергию -квантов источника. Результаты занести в табл. 1.2.
Построить зависимость линейного и массового m коэффициентов ослабления от Z материала поглотителя.
Все экспериментальные величины (, , а и Е) необходимо привести с указанием погрешностей. При необходимости значения интенсивности должны быть исправлены на просчёты из-за мёртвого времени детектора.
В отчете по лабораторной работе должны быть представлены анализ полученных результатов и выводы по работе.