ОТЧЕТ

Кузнецов Александр, 307 гр.

Работа № 107. Определение энергии α-частиц по пробегу. Полупроводниковый α-спектрометр.

Цели работы:

1. определение энергии α-частиц исследуемого изотопа по их пробегу;

2. измерение спектров α-частиц известных и неизвестных изотопов, определение энергий α-частиц неизвестных изотопов, их классификация.

1. Определение энергии α-частиц.

Приборы и экспериментальная установка: камера (1) (L=40,50,5 см), балластная емкость (2), напускная емкость (3), ртутный манометр (4), источник излучения (5), экран ZnS (6), ФЭУ (7), формирователь (8), источник высокого напряжения (9), пересчетный прибор (10).

t_сред=20,0 °С

время измерений: T=50 c.

Данные измерений:

ΔP=2 мм. рт. ст.

Опыт №1	P (мм.рт.ст.)	3	8	13	18	23	28	33	38
	N (1/50 с)	69526	65926	67526	68526	59124	66226	60525	63325
	P (мм.рт.ст.)	43	53	58	63	73	78	83	88
	N (1/50 с)	58424	60125	54923	49822	44121	24416	184	204
Опыт №2 (подроб-но)	P (мм.рт.ст.)	55	57	59	61	63	65	67	69
	N (1/50 с)	59524	62425	58324	58624	52223	53123	41520	45621
	P (мм.рт.ст.)	71	73	75	77	79	81	83	85	87
	N (1/50 с)	45521	43621	44621	38120	25116	658	194	184	204

Учтем поправку на температуру:

772 мм.рт.ст (288°K=15°C)

Пробег частицы:

4,140,12 см

По номограмме определяем энергию α-частицы:

E=5,550,15 МэВ

Экстраполированный пробег:

4,300,12 см

Энергия α-частицы, по-видимому, получила достаточно точное значение для данного метода измерений: хотя резкий перегиб кривой трудно измерить с хорошей точностью, он дает сравнительно небольшую ошибку в определении R.

2. измерение энергии α-частиц.

Приборы и экспериментальная установка: вакуумная камера, полупроводниковый детектор (ППД) и 4 α-источника (1); предусилитель (2); блок смещения (3); блок питания (4); спектрометрический усилитель (5); персональный компьютер (6).

Полученные спектры прилагаются.

Цепочка распада ²²⁶Ra:

градуировочный график по энергиям распада:

E(МэВ)	4,650	4,785	5,305	5,490	6,003	7,687
N (положение пика)	386,05,8	403,86,4	453,96,2	471,95,9	521,56,6	684,27,2

Как видно из графика, его точки очень хорошо ложатся на прямую, что подтверждает верность измерений.

Спектр№2

№канала

441,93,5

473,73,2

Eα

5,2070,691

5,5350,688

Предполагаемый изотоп

240Pu

238Pu

Спектр№3

№канала

408,24,0

440,43,7

457

472,73,9

491,93,5

527,92,6

550,23,7

597,23,2

Eα

4,8600,696

5,1920,693

5,363

5,5240,696

5,7220,691

6,0930,682

6,3220,693

6,8070,688

Предполагаемый изотоп

242Pu

240Pu

(245Cm)

238Pu

Спектр№4

№канала

473,24,0

Eα

5,5290,697

Предполагаемый изотоп

238Pu

Цена канала=11,6 (кэВ/канал)

Разрешающая способность R=0,7% (ПШПВ – полуширина спектра на полувысоте)

Поскольку распад изотопа зачастую “многоступенчатый”, некоторые части спектра трудно оценить (как, например, спектр №3), однако пики, соответствующие наибольшей интенсивности, вполне узнаваемы (на спектре №3 – пики №№1,2,4). Значение разрешающей способности вполне соответствует α-спектрографу (R<2%)