Описание установки

Схема установки для определения пробега -частиц приведена на рис. 3. Исследуемый источник 1 помещается на подставку 2, которая с помощью винта 3 может перемещаться в горизонтальном направлении. Величину перемещения (x) можно прочитать на шкале подставки. Вылетающие из источника -частицы проходят слой воздуха толщиной x, светозащитный экран 4, слой воздуха между экраном и сцинтилляционным покрытием счетчика толщиной  и попадают на сцинтиллятор, представляющий собой тонкий слой ZnS, активированный серебром и нанесенный на подложку из органического стекла 6. При столкновении -ч астицы с люминофором ZnS возникает вспышка света, которая фиксируется фотоэлектронным умножителем ФЭУ-125 (7) и преобразуется им в электрический импульс. Питание ФЭУ осуществляется через блок 8. Электрические импульсы считаются пересчетным прибором (9) ПСО2-5.

Выполнение измерений

1. Включить в сеть блок питания и пересчетный прибор (красная кнопка на задней панели).

2. Установить время счета импульсов. Для этого рычажок «установка экспозиции» переключить вверх, дождаться загорания правой сигнальной красной лампочки и при смещении запятой на шкале на две цифры влево от края шкалы вернуть рычажок в исходное нижнее положение. Установлена экспозиция 30 секунд.

3. Достать из контейнера источник -частиц (Pu-238) и, не направляя его к себе стороной, помеченной знаком радиоактивной опасности, установить в держателе.

4. Приблизить источник вплотную к входному окну детектора. При этом на шкале должен быть ноль. Проверить центровку препарата относительно входного окна счетчика.

5. Измерить число -частиц, прошедших через детектор за время экспозиции и занести результат в таблицу.

Таблица 1

x, мм	0	1	2	….
N

Повторять измерения до тех пор, пока показания счетчика не уменьшатся в 100 раз по отношению к начальному значению.

6. Построить график N_(x) и определить по нему экстраполированный пробег R_Э. По формуле

г де _ф = 2,7110³ кг/м³ – плотность материала фильтра, а _в – 1,29 кг/м³ – плотность воздуха при нормальных условиях, определить общий пробег R -частицы, d = 0,01 мм,  = 4,7 мм.

7. Рассчитать кинетическую энергию вылетающих -частиц по экспериментальной формуле

Т_ (МэВ) = .

Скорость -частиц можно определить по классической формуле

,

где Т_ нужно перевести в Джоули (1 МэВ = 1,610^–13 Дж), а массу -частиц взять равной m_ = 6,64410^–27 кг.

8. По формулам (1, 2, 3) определить период полураспада Pu-238. При этом используются следующие табличные данные: L = 210^–14 м,  = 1,055^.10^–34 Джс,

r₁ = 10^–14м, U_max = 21,45 МэВ .

9. Сравнить полученное значение периода полураспада _1/2 c табличным значением _Т = 89,6 года (1 год = 3,1510⁷ с) и оценить в процентах относительную погрешность метода

100%.

10. Сделать вывод.

РАБОТА № 11

Измерение верхней границы энергии бета-спектра

Цель работы: ознакомление с β-активностью, особенностями β-спектров, измерение максимальной энергии β-частиц.

Оборудование: контейнер с радиоактивным препаратом, кассета с поглотителем, блок детектирования, счётчик импульсов.