- •Определение коэффициентов ослабления потока γ-лучей в металлах
- •Теоретическое введение
- •Описание установки и методики измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование поглощения - частиц в различных материалах
- •Теоретическое введение
- •Описание установки и методики измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение длины пробега -частиц в воздухе
- •Т Рис.1еоретическое введение
- •Описание установки и методики измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение интенсивности потока частиц радиоактивного излучения.
- •Теоретическое введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретический минимум
- •Литература
- •Содержание
Описание установки и методики измерений
Схема установки, используемой в данной работе, показана на рис. 2. Источник радиоактивного излучения (1), находящийся в контейнере (2), излучает параллельный пучок γ-квантов. Узкий пучок γ-квантов проходит через набор поглотителей (3) и регистрируется сцинтилляционным счётчиком, входящим в блок детектирования (5). Сигналы от счётчика усиливаются фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) и регистрируются пересчётным прибором (7). Высоковольтный блок (4) обеспечивает питание сцинтилляционного счётчика. Блок детектирования помещён в свинцовый корпус базового блока (6).
Для определения линейных коэффициентов поглощения необходимо первоначально определить радиоактивный фонNф, обусловленный космическим излучением и шумом ФЭУ. После этого измеряется число γ-квантовN0, регистрируемых детектором при наличии источника излучения и их числоN, прошедших через поглотитель. Для получения истинных значений этих чисел необходимо от измеренных величин вычесть значение фона. С учётом этого формула (4) будет иметь в
N-Nф=(N0–Nф)e-μl(5)
Логарифмируя это выражение, получим
ln(N–Nф)=ln(N0–Nф)-μl(6)
График этой зависимости представлен на рис.3 и легко может быть проверен экспериментально. Взяв на этом графике две любые точки, в соответствии с уравнением (6), получим выражение для определения коэффициента поглощения
μ=(7)
Средняя энергия γ-квантов, испускаемых источником, определяется по графику зависимости коэффициентов поглощения μ от энергии γ-квантов для исследуемого материала (рис.1).
Рис.3
Порядок выполнения работы
Включить блок питания и установить:
тумблер «контроль» в левое положение, соответствующее измерению внешнего напряжения;
тумблер «управление» в положение «внутрь»;
выходное напряжение 1,5 кВ;
Подготовить счетный прибор к работе. С этой целью
установить чувствительность прибора переключателем «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ» в положение 0,5 В;
переключателем установить рабочую полярность сигнала в положение.
переключателем «N-T» установить режим «N», обеспечивающий счет импульсов;
переключателем «УСТ. ЭКСП.» установить экспозицию 100 с.
Для проведения измерений нажать кнопку «ПУСК».
Закрыть контейнер свинцовой пробкой (1) и измерить фоновое число импульсов Nф.
Заменить свинцовую пробку номер (1) на пробку (2), в которой находится источник гамма-квантов. Измерить число гамма-квантов N0, регистрируемым прибором за данное время экспозиции в отсутствие поглотителя. Результаты измерений занесите в табл.1.
Табл.1
Номер опыта |
Nф |
N0 |
N0 – Nф |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
Средние значения |
Nф,ср = |
N0 ср. = |
(N0 – Nф)ср= |
По указанию преподавателя выбрать из имеющегося набора (Al,Cu,Fe,Pb) два поглотителя для исследований. Измерить число гамма-квантовNпри различных толщинах образцов для каждого поглотителя. Результаты измерений занесите в табл.2.
Табл.2
Поглотитель |
N п/п |
l, см |
N |
N – Nф |
μср, см-1 |
1. … |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
| ||
3 |
|
|
| ||
4 |
|
|
| ||
5 |
|
|
| ||
6 |
|
|
| ||
7 |
|
|
| ||
2. … |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
| ||
3 |
|
|
| ||
4 |
|
|
| ||
5 |
|
|
| ||
6 |
|
|
| ||
7 |
|
|
|
Для каждого поглотителя построить график зависимости ln(N–Nф)=f(l). Используя данный график рассчитать по формуле (7) линейные коэффициенты поглощения μ.
По графику (рис.1) оценить среднюю энергию испускаемых гамма-квантов.