2. Приборы и принадлежности
Для исследования степени поглощения падающего потока гамма-квантов в данной лабораторной работе используется гамма-радиометр РУГ-91 «Адани» Функциональная схема прибора для измерений представлена на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Функциональная схема гамма-радиометра РУГ-91:
1 – источник ионизирующего излучения; 2 – поглотитель (исследуемая проба); 3 – защитный свинцовый экран; 4 – защитная крышка; 5 – сцинтиллятор – CsI(Tl); 6 – световод; 7 – фотоэлектронный умножитель (ФЭУ)
Принцип действия гамма-радиометра основан на анализе амплитудного распределения световых импульсов, возникающих в сцинтилляционном детекторе при попадании в него гамма-квантов.
Исследуемый образец (проба) 2 устанавливается на детектор (сцинтиллятор) 5 внутрь свинцового защитного экрана 3. Сверху на пробу устанавливается источник излучения. Защитный экран закрывается свинцовой защитной крышкой 4.
Световые вспышки, возникающие в сцинтилляторе 5, через световод 6 попадают на фотокатод фотоэлектронного умножителя 7 и преобразуются в электрические импульсы, которые после усиления поступают в устройство селекции.
Устройство селекции производит сортировку импульсов по их амплитудам (пропорционально энергии регистрируемых гамма-квантов). Это позволяет определить парциальные вклады изотопов цезия и калия в суммарную активность пробы.
Устройство обработки управляет работой устройства селекции и вычисляет количественные характеристики ионизирующего излучения. Устройство индикации и управления задает режим работы гамма-радиометра и индицирует на табло результат измерения.
Вся процедура измерения состоит из двух этапов: измерения фона и измерения активности образца. Причем измерение фона производится один раз, и в дальнейшем он автоматически вычитается из результатов измерения активности.
3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
3.1. Подсоедините сетевой шнур к питающей сети 220 В. Нажмите кнопку «Сеть». Выход гамма-радиометра на режим сопровождается звуковым сигналом и загоранием табло.
3.2. Нажмите кнопку «Фон». Проконтролируйте включение режима по загоранию светодиода. Нажмите кнопку «K-40» или «Cs-137» (по указанию преподавателя) и кнопку времени измерения «2 мин». В процессе измерения на табло индицируется обратный отсчет времени. Окончание измерения сопровождается звуковым сигналом и на табло высвечивается значение фона. Измеренное значение автоматически заносится в память гамма-радиометра и хранится в ней до следующего измерения фона.
3.3. Измерьте падающий поток Nc0. Для этого установите источник излучения (по указанию преподавателя) внутрь свинцового экрана и закройте защитную крышку. Нажмите кнопки «Проба» и «2 мин». Все показания занесите в таблицу.
3.4. Извлеките источник из прибора. Установите поглотитель из свинцовой пластины внутрь свинцового экрана (толщина поглотителя х указана на пластине), сверху на поглотитель установите источник излучения. Нажмите кнопки «Проба» и «2 мин», по окончании измерения запишите величину потока на выходе Nci.
3.5. Повторите измерения с двумя, тремя и четырьмя пластинами. В таблицу запишите суммарную толщину поглощающих пластин и величину потока на выходе Nci, соответствующую количеству поглощающих пластин.
3.6. Аналогично произведите измерения с медными пластинами.
Таблица