физика все лабы / 331 / lab331
.docПетербургский государственный университет путей сообщения.
Кафедра физики.
Лаборатория ядерной физики
Лабораторная работа №331
Поглощение бета - излучения различными веществами
|
Работу выполнил студент группы АТ-403 Иванов К.А. |
Работу проверил: |
Санкт-Петербург 2005
Цель работы: исследование основных закономерностей поглощения бета-излучения различными веществами и ознакомиться с практическими задачами, при решении которых эти закономерности применяются.
Упругие и неупругие соударения быстрых электронов с атомами вещества. Быстрые электроны свободно пронизывают атомы вещества. Так как их скорость очень велика, они не успевают произвести заметных нарушений в атоме. Возможны возбуждение атомов, ионизация атомов, тормозное излучение примерно в одном случае из ста.
При столкновении электрон передает электронам атома некоторую энергию: если она мала, происходит возбуждение (переход на более высокий электронный уровень) или ионизация (вылет электрона за пределы атома).
Тормозное излучение возникает при прохождении электрона вблизи атомного ядра. В этом случае на него действуют большие кулоновские силы. Они вызывают большое ускорение электрона. При этом он излучает гамма-квант, и его энергия уменьшается на величину гамма-кванта.
Эти три типа процесса называют неупругими соударениями с атомами. Так как электрон при неупругих соударениях теряет очень малое количество энергии, длина его пробега достаточно велика (она тем больше, чем больше энергия электрона). При таких столкновениях электрон почти не изменяет направления движения.
Упругое рассеивание происходит при прохождении электрона вблизи ядра. В этом случае электрическое поле изменяет направление движение электрона. Потери энергии отсутствуют. Вероятность упругого рассеивания очень мала.
Описание установки.
Расчетные формулы.
(1)
Порядок выполнения работы.
-
Измерить фон счетчика Nф.
-
Измерить число электронов N0, попадающих в счетчик, при отсутствии экрана между препаратом и счетчиком.
-
Увеличивая число алюминиевых пластинок между счетчиком и препаратом снять данные для построения кривой поглощения. Увеличивать толщину пока не будет достигнут уровень фонового излучения.
Таблица 1
Алюминий
|
Толщина слоя, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость счета |
|
|
|
|
|
|
|
|
Lb N = 2.3lg N |
|
|
|
|
|
|
|
Сталь
|
Толщина слоя, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость счета |
|
|
|
|
|
|
|
|
Lb N = 2.3lg N |
|
|
|
|
|
|
|
Бронза
|
Толщина слоя, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость счета |
|
|
|
|
|
|
|
|
Lb N = 2.3lg N |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
|
Материал |
Al |
Br |
Сталь |
|
Плотность, г/см3 |
|
|
|
|
x0, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
