Меры безопасности
1. К работе с аппаратом допускаются лица, изучившие описание и сдавшие допуск к занятию.
2. ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
– работать без заземления радиометра, ЦУИП;
– работать с неисправными сетевых кабелями, вилками, розетками.
3. Не включать аппарат без разрешения преподавателя.
Подготовка лабораторной установки к работе
1. С разрешения преподавателя включить лабораторную установку в сетевую розетку. При этом исправность радиометра обнаруживается на слух по характерным тихим щелчкам, соответствующим фону.
2. Подготовить ЦУИП в режиме счета, для чего нажать кнопки:
– калибровка – измер.;
– ёмкость фильтра – 0,1.
– род работы – f; ручн. зап.;
– вход частотомера I – +;
– вход частотомера II – 0;
– ручку "частота измерений" (без усилий) по движению часовой стрелки до конца;
– остальные кнопки отжаты.
ЦУИП включается тумблером – "сеть".
Выполнение работы
1. Определение естественного фона Nф (имп./мин.).
1.1. Аккуратно, без усилий, снять алюминиевый цилиндр-держатель фильтра со счетной трубки, отложить в сторону.
1.2. Произвести измерение числа импульсов радиоактивного фона в течение t = 3 мин. Для этого нажать кнопку – сброс (обнулить показания), затем нажать кнопку старт и одновременно пустить секундомер или засечь время по собственным часам. По истечении 3 минут нажать кнопку – стоп, показания счета разделить на 3 и занести в протокол (Примечание: число регистрируемых импульсов за один и тот же промежуток времени – случайная величина. При малых временах счета импульсов, когда t = 1 мин., для нахождения средних значений требовалось бы применение статистики. В данной работе используем усреднение по времени, что удобнее. Чем больше время счета, тем меньше будет относительная погрешность оценки среднего значения. Будем считать, что в нашем случае t = 3 мин. приемлемо для получения достаточно точных результатов).
2. Подготовка источника естественной радиоактивности.
2.1. Изъять фильтр из цилиндра и приложить его плотно без зазоров к входному отверстию предварительно включенного пылесоса. Фильтр притянется потоком воздуха и будет держаться самостоятельно. Произвести продувку 5-7 минут.
2.2. Выключить пылесос. Вставить фильтр в цилиндр внешней стороной (при продувке) к оси цилиндра и надвинуть его на трубку до упора без усилий.
3. Проведение измерений с источником.
3.1. Работа с источником проводится аналогично определению естественного фона. Время пуска счетчика занести в таблицу 1. Оно принимается в дальнейшем за t = 0. Показание счета ровно через 3 мин. разделить на 3 и вычесть Nф. Полученное значение N0 занести в таблицу 1.
3.2. Повторить измерения (Ni) 5-7 раз, чередуя 3 мин. счета и 5-10 мин. перерыва. Следует помнить, что длительность перерыва не критична, но начало каждого интервала ti должно быть точно определено и занесено в таблицу. Длительность счета t = 3 мин., критична и должна точно выдерживаться.
4. Оформление результатов измерений в тетради.
4.1. Построить график Ni(ti) = f(t). Определить по графику N0/2 – период полураспада Т (мин).
4.2. Построить график ln(N0/Ni) = f(t). Определить по графику постоянную распада λ, равную тангенсу угла наклона прямой, проходящей через начало координат, к оси абсцисс:
,
[мин–1]
Рассчитать Т по формуле Т = ln2/λ и сравнить с ранее полученным значением.
Полученные данные внести в таблицу 1.
5. Подготовить письменный отчет по работе, который должен содержать формулы и результаты измерений, занесенные в таблицы, графики с анализом исследуемых процессов.
Таблица 1.
Nф(имп./мин.) =
|
t – текущее время начала отсчетов |
|
|
|
|
|
|
|
ti – начало временных интервалов |
0 |
|
|
|
|
|
|
Ni (имп./мин.) |
N0= |
|
|
|
|
|
|
ln (N0/Ni) |
0 |
|
|
|
|
|
Время счета t = 3 мин. Примечание: данные подставлять свои.
Задание 3.
Контроль конечного уровня знаний: устно-речевой отчет по выполненной лабораторной работе.
Задание 4.
Задание на следующее занятие: раздел и тема занятия.