Рабочее задание и порядок выполнения работы

Для узкого пучка фотонов:

1. Провести измерение числа импульсов N₀ за 100 секунд в геометрии узкого пучка в отсутствии поглотителя

2. Поместить между источником и детектором поглотитель - пластину из железа (d=0,6 см) или две пластины из алюминия (d=20,8=1,6 см) и измерить число импульсов N_x за 100 секунд. Добавляя по одной железной или по две алюминиевых пластины продолжить измерения до тех пор, пока не будут использованы все пластины. Результаты измерений и последующих расчетов занести в таблицу.

Для широкого пучка фотонов:

1. Переместить счетчик из защитного кожуха на кронштейны перед первым коллиматором.

2. Извлеките свинцовую пробку из контейнера с источником.

3. Проведите измерения аналогично пункту 2 для узкого пучка.

4. Верните на место детектор и свинцовую пробку. Выключите установку.

Обработка результатов измерений

1. По результатам измерений построить график зависимости кратности ослабления плотности потока энергии фотонов в зависимости от толщины поглотителя для узкого и широкого пучков в полулогорифмическом массштабе..

2. По графику определите линейный коэффициент ослабления .

3. Рассчитайте массовый коэффициент ослабления.

4. По графику определите слой половинного ослабления в геометрии широкого и узкого пучков.

5. Рассчитать фактор накопления. Постройте график зависимости фактора накопления от толщины защиты. За величину фактора накопления возьмите отношение скоростей счета в широком и узком пучках при одинаковой толщине поглотителя. Поскольку измерения проводились на разном расстоянии от источника, а плотность потока частиц обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника скорость счета в узком пучке надо умножить на отношение квадратов расстояний между источником и детектором в узком и широком пучках (см. табл. 4).

6. Определить толщину защиты, уменьшающую интенсивность излучения в К раз. Значение К указывает преподаватель.

7. Составить отчет, включив в него схему узкого и широкого пучков фотонов, блок схему установки, результаты расчетов, графики и выводы.

Контрольные вопросы

1. Назовите и опишите основные процессы взаимодействия фотонов с веществом в энергетическом диапазоне 0,1-10 МэВ.

2. Какая величина определяет вероятность того или иного вида взаимодействия?

3. Что такое линейный и массовый коэффициенты ослабления?

4. Раскройте смысл понятий “узкий пучок” и “широкий пучок”.

5. Что такое фактор накопления и какие разновидности его применяются на практике?

6. От каких параметров зависит фактор накопления?

7. Чем объяснить, что числовой фактор накопления больше энергетического?

8. Как рассчитать толщину защиты из данного материала, если известен слой половинного ослабления?

9. Как определить толщину защиты при заданной кратности ослабления К?

Таблица 3. Атомный номер, атомная масса и плотность некоторых элементов

Элемент	Атомный номер Z	Атомная масса А	Плотность , г/см3
Алюминий	13	27	2,7
Железо	26	56	7,86
Свинец	82	207	11,34

Таблица 4.

d, см	Узкий пучок, R1 = 130 см				Широкий пучок, R2 = 51 см
	Nу= Nd-Nф	Косл	ln Косл	Nу 2= Ny(R1/R2)2	Nш = Nd-Nф	Косл	lnКосл	В = Nш/Nу2