Практическая часть

Установка состоит из радиоактивного источника, счётчика Гейгера, регистрирующего электроны, блока питания (U = 400 В) и пересчётного устройства (ПС-100). Бета-источник находится внутри радиометра. В качестве фильтров используются пластины из алюминия. Толщина пластинки измеряется микрометром. Нужная толщина фильтра достигается путем последовательного наложения пластинок друг на друга.

Следует отметить, что помимо электронов радиоактивного источника, счётчик регистрирует фон, образованный -квантами от источника и от космических лучей (в основном, мюоны), которые способны проходить через свинцовую защиту. Интенсивность электронов уменьшается с увеличением толщины поглотителя d за счёт поглощения и рассеяния приблизительно по экспоненциальному закону. Интенсивность фона практически не зависит от толщины поглотителя. Поэтому на полулогарифмической зависимости полной интенсивности от толщины поглотителя в области >> наблюдается прямолинейный участок. При увеличении толщины поглотителя регистрируемая интенсивность стремится к .

Указания по выполнению работы

1. Проверьте работу пересчетной схемы. Для этого нажмите кнопку «Сброс», затем «Проверка». При этом на вход пересчетной схемы от сети переменного тока подаются сигналы с частотой 50 Гц. Подсчитайте число импульсов за 20 с. Схема исправна, если зарегистрированное число отличается от расчетного не более, чем на 1%.

2. Снимите зависимость числа частиц, прошедших через вещество за 1 мин., от толщины фильтра. Измерения с каждым фильтром проводить не менее 3 раз.

3. Данные измерений сведите в таблицу, на основе которой строятся кривые, дающие зависимость интенсивности зарегистрированных частиц I и lnI от толщины алюминиевых фильтров. Толщину фильтров выражать в мг/см² (рис. 2.10).

4. По полученным кривым определить экстраполированный пробег (см. рис. 2.9), слой половинного поглощения d_1/2 (см. формулу 2.11) и максимальный пробег бета частиц (см. рис. 2.6б).

5. Определите максимальную энергию бета-спектра:

а) по кривым, связывающим толщину слоя половинного поглощения и пробег с максимальной энергией бета-частиц (см. рис. 2.7 и 2.8);

б) по одной из формул (2.7)-(2.9).

6. Оцените погрешность нахождения максимальной энергии бета-частиц, которая определяется погрешностью измерения пробега R_макс, который устанавливается по графику с учетом статистического разброса на кривой поглощения и на линии фона.

В отчете представить блок-схему установки, результаты опытов в виде таблиц и графиков, указать значения толщины слоя половинного поглощения и максимального пробега в алюминии, значения граничной энергии бета-спектра, полученные тремя способами.

Контрольные вопросы

1. Бета-распад. Типы бета-распада. Вид бета-спектра.

2. Методы определения энергии бета-частиц.

3. Взаимодействие бета-частиц с атомными электронами.

4. Взаимодействие бета-частиц с атомными ядрами.

5. Прохождение электронов через толстые фольги.

6. Вид кривой поглощения моноэнергетических электронов и электронов, возникающих при бета-распаде.

7. Понятие пробега бета-частиц. Зависимость величины пробега от максимальной энергии бета-частиц.