Цель работы:
Ознакомиться с теоретическим описанием лабораторной работы и
моделируемой экспериментальной установки.
В меню «Измерения» выбрать набор источников.
Набрать спектр в течение десяти минут.
Остановить набор спектра и сохранить полученный спектр.
Определить энергии гамма-линий, присутствующих в спектре, и занести экспериментальные данные в таблицу 2 «Активность радиоактивного источника».
Провести идентификацию радионуклидов по набранному спектру с помощью таблицы 1 «Библиотека радионуклидов». По энергиям обнаруженных в спектре гамма-линий определить, какие радионуклиды использовались в эксперименте.
Провести оценку активности для каждого радионуклида в радиоактивном наборе. Вычислив площадь S под пиками гамма-линий, найти с помощью графика зависимости эффективности регистрации η интенсивность каждой из гамма-линии I. Учитывая квантовый выход Q гамма-линий для каждого радионуклида, найти активность А. Результаты занести в таблицу 2 «Активность радиоактивного источника».
Ход работы:
Запускаем exe-файл программы VirtualGammaLab и во вкладке «Измерение» выбираем набор №4. Нажимаем «Старт», ждём 10 минут (600 секунд), после чего останавливаем набор спектра для анализа данных. На рис.3 представлен результат.
Рисунок 3 - График распределения энергии относительно количества событий
Проанализируем полученный график. Первый пик (рис.4) имеет следующие характеристики: Энергия, кэВ равен приблизительно 58,1827 кэВ, а количество событий приблизительно равно 616. Соответственно, это похоже на изотоп 241 Am.
Рисунок 4 – Первый пик гамма-излучения
Аналогичным образом находим следующие пики и заносим результаты в таблицу 1.
Таблица 1 – Активность радиоактивного источника
Изотоп |
Характерные кэВ линии (округление) |
Энергия линии, кэВ |
Площадь под пиком |
Активность, Бк |
241 Am |
58 |
|
9395 |
|
57 Co |
128 |
|
2811 |
|
225 U |
200 |
|
5200 |
|
137 Cs |
665 |
|
14725 |
|
С помощью графика зависимости эффективности регистрации η определим интенсивность каждой линии I по формуле:
Результаты:
Вносим результаты в таблицу 1.
Вычисляем активность по интенсивности линий для каждого радионуклида по формуле:
Результаты:
Вносим результаты в таблицу 1.
Выводы
В результате выполнения данной лабораторной работы были получены практические навыки определения радионуклидов по набранному спектру в смеси и изучены методики работы с ксеноновыми гамма-детекторами.
Контрольные вопросы
1. Что такое гамма-спектрометрия?
Гамма-спектрометрия – это изучение распределения гамма-квантов, испускаемых исследуемым веществом, по энергиям — один из наиболее широко применяемых методов идентификации и количественного определения гамма-излучающих радионуклидов. Метод удобен, обычно не требует вскрытия проб, концентрирования и разделения радионуклидов.