Порядок проведения работы.

В задаче применяется аппаратура, состоящая из сцинтилляционного -счетчика с кристаллом NaJ(T1), высоковольтного выпрямителя со стабилизированным напряжением и пересчетного прибора.

Для измерения коэффициента ослабления необходимо, прежде всего, сформировать пучок исследуемого -излучения, близкий к параллельному. Для этой цели источник -излучения коллимируется, т.е. помещается в свинцовый блок с достаточно узким и длинным отверстием (каналом) (рис.5). Конечно, при этом нельзя получить идеальный параллельный пучок, поэтому рекомендуется при измерении коэффициента поглощения внести поправку на не параллельность пучка.

При снятии кривой поглощения необходимо также решить вопрос о наиболее рациональном размещении поглотителя относительно источника -излучения и детектора. Если бы ослабление пучка -излучения было целиком обусловлено только его поглощением, то ответ на поставленный вопрос не вызвал бы затруднений. Однако ослабление пучка -излучения происходит и вследствие комптоновского рассеяния, поэтому изображение положения поглотителя в позиции II (рис.5) представляет собой пример плохих геометрических условий опыта. Эти условия плохи тем, что рассеянное в результате комптоновского взаимодействия -излучения вновь может попасть в детектор под большим телесным углом , определяемым облучаемой частью поглотителя и площадью входного окошка детектора.

В этом отношении положение поглотителя в позиции Ι обеспечивает лучшие геометрические условия опыта, так как при этом угол  будет меньшим. Угол попадания рассеянного излучения зависит и от расстояния между -источником и детектором. Чем больше это расстояние, тем меньше угол .

Однако увеличение расстояния R между источником и детектором резко (как 1/R²) снижает интенсивность счета, а, следовательно, и увеличивает статистическую ошибку. Чтобы создать хорошую геометрию опыта при наличии -источника определенной активности, нужно выбирать расстояние из оптимальных условий с тем, чтобы статистические ошибки, ошибки за счет не параллельности -пучка и ошибки за счет попадания вторичных -квантов были сравнимы между собой.

Имеется еще один источник ошибок, который также связан с рассеянием -квантов. При толщине слоя поглотителя, значительно превышающей 1/, заметную роль играет более мягкое рассеянное -излучение, которое благодаря многократному рассеянию в поглотителе попадает в детектор. Поэтому толщина слоя поглотителя не должна сильно превышать величину x_max=1/.

Кроме того, необходимо стремиться уменьшить фон (число отсчетов детектора в отсутствии препарата). Фон может появиться в результате радиоактивных загрязнений окружающих предметов, а также за счет космических лучей. Для уменьшения фона детектор излучения помещают свинцовый блок, а открытым оставляют только окно для входа исследуемого пучка -излучения.

При выполнении работы необходимо:

1. Включите тумблер «сеть» пересчетного прибора и высоковольтного источника питания.

2. Через 3 минуты включите на высоковольтном источнике переключатель «Высокое напряжение».

3. Для установления теплового режима дайте прогреться установке в течение 20 минут.

4. На пересчетном приборе установите время экспозиции на 100 секунд.

5. Измерьте N_ф - число импульсов от естественного фона. Для этого закройте выходное отверстие свинцового шара с радиоактивным источником толстой свинцовой пробкой и на пересчетном приборе нажмите кнопки «сброс» и «пуск». По истечении 100 сек, пересчетный прибор завершит счет. Занесите результат в свою таблицу.

6. Удалите пробку и измерьте N_с - суммарное число импульсов от источника и естественного фона. Не забывайте заносить результаты в таблицу.

7. Произведите подряд 9 измерений числа импульсов для различной толщины алюминиевого поглотителя. Шаг изменения толщины должен составлять 4.5  5 мм.

8. Произведите подряд 6 измерений числа импульсов для различной толщины свинцового поглотителя. Начните с поглотителей толщиной 2 мм и завершите поглотителями толщиной 5 мм.

9. Выключите установку.

10. Произведите обработку результатов измерения на ЭВМ (см. Приложение).

11. По найденным из расчетов линейных коэффициентов ослабления, из формулы (5), определите в барнах (1барн = 10^-24 см²) полные эффективные сечения _а для алюминия и свинца. Для нахождения N используйте следующие данные: N_A = 6.0210²³ моль^-1; _Al = 2.7 г/см³, _Pb = 11.35 г/см³; A_Al = 27 г/моль, A_Pb = 207.2 г/моль, где A – атомный вес вещества.

12. Определите среднюю энергию -изучения из двух значений энергий, найденных по графикам зависимости полного эффективного сечения  от энергии -излучения для алюминия и свинца.