Metodichki Ядерная физика / Бета_Вахтель
.pdf
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
J d16 , |
J d17 . |
Эти два |
последние измерения позволят |
доказать, что |
||||||||
J d15 |
|
ф . Результаты измерений J d занесите в таблицу: |
|
|
|
|||||||
J |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
N |
d мм |
J d |
|
ln J d |
J d |
J |
|
ln J d |
|
ф |
||
ф |
J |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основе полученных данных постройте два |
графика зависимостей: |
|||||
ln J d и ln J d |
|
ф . Из |
графика |
зависимости |
ln J d |
и формул (5) |
J |
||||||
определите максимальный |
пробег |
dmax и границы |
его разброса |
|||
(с t0,95 k 3 3, 2 или t0,95 k 5 2,6 ), как показано на рис.3. Рассчитайте поправку R на поглощение во входном окне детектора и в слое воздуха
22
по формуле (6), и значение Rmax dmax , и соответственно его интервал
неопределенности R1 Rmax R2 . По графику рис. 1, таблица 3. Приложения
и по формулам (2), (3) |
найдите значение Emax и интервал погрешности |
|||
E1 Emax E2 . |
|
|
|
|
Затем по графику |
зависимости |
ln J d |
|
ф определите значения |
J |
||||
толщин поглотителя |
d1 2 , d1 4 , d1 8 , |
ослабляющих поток бета–частиц |
||
соответственно в 2, 4 и 8 раз. Используя эти экспериментальные значения,
определите значения Emax с помощью рис.2, рис.3, рис.4 и таблицы 3
Приложения.
Далее в соответствие с третьей методикой определите значения
коэффициентов ослабления |
и . Для этого в интервале значений |
||
0,1 R Rmax 0, 3 выберите две |
точки J d1 , J d2 на графике ln J d |
|
ф , |
J |
|||
а далее по формуле (9) рассчитайте значения коэффициентов и с помощью таблицы 3 и рис.6 Приложения определите значения Emax .
Результаты всех расчетов внесите в отчет. Сравните значения Emax ,
полученными тремя методиками.
По таблицам 4 и 5 Приложения определите, какому бета-
радионуклиду соответствует полученное значение Emax . Определите разность масс в атомных единицах массы между материнским и дочерним атомами, среднюю энергию бета–частиц и сравните со значением из таблицы 4. Оцените среднюю энергию нейтрино.
Сравните полученные значения величин Rmax , d1 2 , , для поглотителей из алюминия и меди и сравните их при данном Emax с
ожидаемыми из эмпирических соотношений.
Получите ожидаемые значения Rmax в поглотителях из железа и свинца, используя формулу (3) и полученное экспериментальное значение
23
Rmax для алюминия. Сравните эти значения с приведенными в таблице 2
Приложения. Объясните зависимость Rmax от характеристик вещества поглотителя.
Оцените величину пути l бета–частицы в поглотителе, при котором направления движения (импульсов) бета–частиц становятся равновероятным. Сравните это значение l с слоем половинного d1 2 и
полного поглощения dmax .
Оцените значения ионизационных потерь энергии бета–частиц для E
и Emax в алюминии и меди, используя рис. 7 и формулы Приложения.
Оцените критическую энергию, радиационную длину x0 , длину свободного пробега 1 в каждом из поглотителей и сравните их с d max .
Оцените вклад радиационных потерь энергии бета–частиц для полученных значений Emax и E .
Рассчитайте наиболее вероятное значение энергии спектра тормозного излучения, и выход тормозного излучения, используя формулы Приложения и оцените по графикам рис.9 и таблице 8 средние значения
для 204Tl и 90Sr.
Сформулируйте выводы.