Кафедра физики. Лаборатория ядерной физики

Лабораторная работа № 324

определение эффективности

счетной установки

и активности радиоактивного препарата

Работу выполнил

студент группы НК-313

электротехнического факультета

Сосновый А.М.

Работу принял:

Санкт-Петербург

2004

1. Теория и цель работы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

- определение эффективности счетной установки с помощью образцовых источников бета-излучения;

- определение активности и внешнего излучения радиоактивного препарата.

ТЕОРИЯ

Одной из основных характеристик препарата, испускающего радиоактивное излучение, является активность, определяемая числом частиц, испускаемых за единицу времени. Так как альфа- и бета-частица испускается в результате распада (превращения) ядра, активность определяется числом распадов в секунду. Активность некоторого количества радиоактивного материала связана с его массой и постоянной распада. Если имеется ядер, то за одну секунду распадается

, (1)

где - активность, - постоянная распада, - период полураспада.

Препарат массой содержит

атомов, (2)

где - число Авогадро, - молекулярная масса.

Из (1) и (2) найдем:

. (3)

При определении активности препарата с помощью счетчика скорость счета (число импульсов в секунду) пропорциональна активности. Коэффициент пропорциональности зависит как от свойств счетчика и радиоактивного препарата, так и от их взаимного расположения. Величина этого коэффициента определяется в первую очередь следующими факторами:

1. Число частиц, вылетающих из радиоактивного препарата за единицу времени (внешнее излучение), не равно активности препарата. Часть частиц поглощается самим препаратом, часть – подложкой, на которую он нанесен. В первом приближении можно считать внешнее излучение пропорциональным активности:

. (4)

2. В зависимости от взаимного расположения препарата и счетчика, от их размеров и конструкции в счетчик попадает большая или меньшая часть внешнего излучения. Обозначив число частиц, попадающих в счетчик за единицу времени , можно записать

. (5)

3. Не каждая частица, попавшая в счетчик, вызывает в нем разряд. Вероятность того, что попавшая в счетчик частица вызовет разряд , называется эффективностью счетчика.

Учитывая все эти факторы, можно считать, что число импульсов, зарегистрированных счетчиком за единицу времени, связано с активностью препарата формулой

. (6)

Коэффициент определяется свойствами радиоактивного препарата. Произведение можно назвать эффективностью счетной установки. Этот коэффициент связывает скорость счета с внешним излучением препарата

. (7)

2. Таблица наблюдений

1. Определение эффективности счетной установки и разрешающего времени счетчика

Таблица 1

№ опыта
1		200	1038	5,19	-0,2025
2			1145	5,725	0,3325
3			1070	5,35	-0,0425
4			1061	5,305	-0,0875
Ср.

Таблица 2

№ опыта
1	200	3309	16,545	-0,33833	200	1401	7,005	0,151667
2		3347	16,735	-0,14833		1361	6,805	-0,04833
3		3474	17,37	0,486667		1350	6,75	-0,10333
Ср.

- с источником СО-31

- с источником СО-8

2. Определение активности бета-радиоактивного препарата

Таблица 3

№ опыта
1	200	6367	31,835	-0,26333		200	1407	7,035	-0,14
2		6522	32,61	0,511667			1441	7,205	0,03
3		6370	31,85	-0,24833			1457	7,285	0,11
Ср.

3. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТА.

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ

;

;

4. ВЫВОД

Эффективность счетной установки:

Активность радиоактивного препарата:

Внешнее излучение радиоактивного препарата: