Определение линейного коэффициента ослабления радиоактивного излучения в веществе.

При оценке защитных свойств какого-либо экрана необходимо знать, каково поглощение излучения того или иного вида в данном веществе. Для очень малых толщин вещества можно полагать как для -, так и для -излучения, что относительное уменьшение интенсивности излучения dl/I пропорционально толщине слоя dx:

где  — коэффициент пропорциональности, численно равный относительному уменьшению интенсивности излучения на единицу длины пути в данном металле и называемый линейным коэффициентом ослабления. Он зависит от природы вещества и имеет различную величину для излучений различных видов (гамма и бета), а также для излучений данного вида (например, гамма), но различной энергии.

Так как относительное уменьшение интенсивности излучения можно считать равным относительному уменьшению скорости счета, то аналогично

где п и dn - соответственно скорость счета и изменение скорости счета ( в имп/мин) .

Проинтегрировав это уравнение получим:

и

(6)

Здесь I₀ и n₀ соответственно интенсивность излучения и скорость счета без поглощающей среды, I и n - то же, при толщине среды L,  - линейный коэффициент ослабления и е=2,71828... - основание натуральных логарифмов.

Разделив выражение (6) на n₀и прологарифмировав его по основанию натуральных логарифмове(взяв натуральный логарифм), можно вычислить линейный коэффициент ослабления:

откуда получим

(7)

Учебные задачи:

Приборы и принадлежности: радиометр, радиоактивный препарат с неизвестной активностью, радиоактивный эталон.

Задание 1. Проверка работы установки.

1.Включите установку в соответствии с инструкцией.

2.Определите число n импульсов сети переменного тока за 100 с.

3.Вычислите число импульсов в секунду. Если полученный результат равен (50+2) имп/с, то установка готова к работе.

Задание 2. Определение активности радиоактивного препарата относительным методом.

1.Измерьте число n_ф импульсов фона за 3 мин.

2.Проведите аналогичные измерения три раза и найдите <n_ф>.

3.Установите под счетчиком источник радиоактивного излучения с известной активностью Аэ.

4.Проведите измерения n_Э аналогично пунктам 1 – 2.

5.Удалите эталонный источник излучения, а над счетчиком на таком же расстоянии поместите источник с неизвестной активностью А_Х.

6.Проведите измерения n_х аналогично пунктам 1 – 2.

7.Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

nф	<nФ>	nэ	<nэ>	<nэ> - <nФ>	nx	<nx>	<nx> - <nФ>

9.Расчитайте значение активности неизвестного радиоактивного препарата А_Х по формуле (5).

Задание 3. Определение линейного коэффициента ослабления ионизирующего излучения полимерным материалом.

1.Измерте три раза количество импульсов n, регистрируемых установкой от источника излучения с активностью А. Время измерения 3 мин.

2. Поместите между счетчиком и источником излучения пластину исследуемого материала.

3.Измерте три раза количество импульсов n_L, регистрируемых установкой. Время измерения 3 мин.

4.Увеличте толщину защитного материала и проведите измерения аналогичные пп.3.

5.Полученные результаты измерений занесите в таблицу 2. Рассчитайте линейный коэффициент ослабления.

Таблица 2.

Lмм	n0	<n0>	nL	<nL>		<>
0			0	0	0	0
L1=__	0	0
L2=__	0	0

Задание 4. Исследование зависимости экспозиционной дозы от расстояния до источника ионизирующего излучения.

1.Рассчитайте экспозиционную дозу излучения поглощенного счетчиком в задании 1 по формуле:

где А_х- активность радиоактивного препарата, t = 3 мин., r² – расстояние от препарата до источника, k = 0,32 [Клм²/кгБксек] –постоянная.

2.Меняя расстояние от счетчика до источника излучения с шагом 1 см. измерьте экспозиционную дозу поглощенную счетчиком. Результаты измерений занесите в табл.3. Принять:1 Р = 2,5810^-4 Кл/кг

Таблица 3.

r10-2 ,м	1	2	3	4	5
Х, Р

3.Постройте график зависимости X=f(r).

Сделайте вывод в котором кратко изложите результаты выполнения каждого задания лабораторной работы.