Ядерно-физические приборы (7 сем) / КручининПА_Лаб5_отчет
.docxФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»
Институт Космофизики НИЯУ МИФИ
Кафедра «Экспериментальной ядерной физики и космофизики»
Отчет по лабораторной работе на тему:
«Изучение характеристик радионуклидов с помощью ксенонового гамма-детектора»
Выполнил
Студент группы Б19-104
Кручинин Павел Алексеевич
Проверил преподаватель
Шустов Александр Евгеньевич
Москва - 2022 г.
Цель работы: исследование спектрометрических характеристик ксенонового гамма-детектора. Определение эффективности регистрации ксенонового гамма-детектора.
Выполнение работы
Выписаны характеристики используемых радиоизотопов, а также снята интенсивность каждой из характерных гамма-линий. Рассчитана эффективность регистрации гамма-квантов определенной энергии по формуле (5.1).
,
(5.1)
где Q – квантовый выход;
t – время набора спектра;
S – количество событий в пике полного поглощения;
– активность источника на момент
регистрации;
– телесный угол между детектором и
источником,
Таблица 1
Изотоп |
Период полураспада, дней |
Активность на момент аттестации, кБк |
Энергия линии, кэВ |
Квантовый выход, % |
Интенсивность гамма-квантов A*Q, част/с |
Эффективность, % |
Количество событий в пиках полного поглощения |
Na22 |
949,7 |
107 |
511 |
180,88 |
37 708 |
2.37 |
13839 |
1274,51 |
99,93 |
20 832 |
0.31 |
1002 |
|||
Co60 |
1924,02 |
100 |
1172,04 |
99,987 |
44 598 |
0.41 |
3867 |
1331,16 |
99,9856 |
44 597 |
0.29 |
2715 |
|||
Cs137 |
11 012,05 |
116 |
661,66 |
85,21 |
85 840 |
1.32 |
10778 |
Ba133 |
3832,5 |
108 |
80,9 |
34,06 |
24 527 |
17.21 |
54123 |
302,84 |
18,333 |
13 202 |
5.97 |
10105 |
|||
356,01 |
62,05 |
44 683 |
5.16 |
29533 |
|||
Am241 |
157 753 |
111 |
59,941 |
35,9 |
39 458 |
1.25 |
6440 |
Закон радиоактивного распада:
Дата аттестации прибора: 01.10.2016
Дата проведения измерений: 21.11.2022
Прошло времени: 2241 день
Дополнительные данные приведены в таблице 2.
Таблица 2
Изотоп |
Живое время, с |
Активность на момент измерения, Бк |
Na22 |
617,1 |
20 847 |
Co60 |
843 |
44604 |
Cs137 |
379,6 |
100739 |
Ba133 |
509,8 |
72011 |
Am241 |
520,1 |
109912 |
Ω – телесный угол между детектором и источником. Вычисляется по формуле:
D – расстояние между источником и детектором 22 см;
a и b – размеры сечения детектора 15 и 11,1 см, соответственно
Ω = 0.3160 рад
Заключение
В работе получены навыки использования спектрометрического оборудования, исследованы спектрометрические характеристики КГД, а именно эффективность регистрации гамма-квантов. Получена зависимость эффективности регистрации гамма-квантов от их энергии. Наиболее эффективно регистрировать частицы с энергией от 100 до 400 кэВ.
Наибольшая эффективность наблюдается у Со60 с энергией гамма-линии 80.9 кэВ:
Eff = 17.21
1.23 %
Наименьшая эффективность наблюдается у Ba133 с энергией гамма-линии 1331.16 кэВ:
Eff = 0.29 0.03 %
Для Cs137 значение эффективности составляет:
Eff = 1.32 0.07 %