Описание прибора

Излучение соли урана из отверстия в свинцовом контейнере направляется через поглощающие слои алюминиевой фольги на счётчик Гейгера – Мюллера (см. макет установки). Попавшие внутрь счётчика бета-частицы производят ионизацию газа, заполняющего счётчик, и от этого возникают импульсы газового разряда, которые поступают затем на усилитель. Гамма-фотоны выбивают из металлического корпуса внутрь счётчика фотоэлектроны, также порождающие импульсы разрядов. Усиленные импульсы поступают на электронную пересчётную схему, собранную из ламп тлеющего разряда для десятичного счёта – декатронов. По их показаниям определяется число импульсов за какое-то время.

Проведение измерений и обработка результатов

1. Проверить исправность пересчётной схемы, для чего:

1. поставить переключатель полярности импульсов в положение «~»;

2. зафиксировать кнопку коэффициента пересчёта «1:1»;

3. включить прибор кнопкой («сброс»);

4. одновременно нажать кнопку «50 Гц» и, запустив секундомер, посчитать число импульсов за 1 мин, затем нажатием кнопки «стоп» прекратить счёт.

2. Измерить «естественный фон» ионизирующего излучения, для чего:

1. перекрыть выходную щель контейнера толстой свинцовой пластиной ( );

2. кнопкой «сброс» установить нулевые показания;

3. у становить переключатель полярности импульсов в положение « »;

4. з апустив счётчик кнопкой «пуск» одновременно с секундомером, зарегистрировать число импульсов N_ф за 1 мин.

3. Зарегистрировать за время t=1мин число импульсов N после прохождения излучения через 4-6 различных поглотителей, содержащих от 0 до 50 слоёв алюминиевой фольги толщиной d = 0,02 мм (все поглотители оправлены в футляры, число слоёв m написано на футляре). Порядок работы такой же, как и при измерении «естественного фона» ионизирующего излучения.

4. Рассчитать число импульсов в секунду, поступивших от источника через каждый из поглотителей в счётчик (за вычетом фона) по формуле .

5. Рассчитать (в см) толщину слоёв алюминия в каждом поглотителе Х=md.

6. Составить таблицу, содержащую: m – число слоёв, Х –толщину в см, I, lnI.

7. Нанести на график точки (Х, lnI), убедиться в прямолинейности графика, по наклону прямой определить коэффициент поглощения µ (см^-1) как .

Контрольные вопросы и задания

1. Как объясняется происхождение альфа-, бета-, гамма-излучений?

2. В чём состоят механизмы поглощения альфа-, бета-, гамма-излучений?

3. Вывести аналитически и представить графически закон поглощения ионизирующего излучения.

4. Каковы устройство и принцип действия счётчика Гейгера-Мюллера?

5. Объяснить зависимость коэффициента поглощения от атомной массы поглощающего вещества.

171