14690

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ γ – ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ

Лабораторная работа

Физика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №27 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ γ ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ Поток γ излучения проходя через толщу вещества ослабляется. Пусть на поверхность пластинки падает N0 γ квантов определенной энергии. Найдем число γ квантов прошедших через образ...

Русский

2013-06-09

85 KB

0 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №27

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ

γ – ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ

Поток γ - излучения, проходя через толщу вещества, ослабляется. Пусть на поверхность пластинки падает N0  γ – квантов определенной энергии. Найдем число γ – квантов, прошедших через образец. Направим ось ОХ перпендикулярно поверхности образца (рис.1) и выделим на расстоянии х слой толщины dx. Число поглощенных квантов составит

()

где μ – линейный коэффициент поглощения γ – квантов, N - число квантов, падающих на слой толщиной dx. Отсюда следует

()

Проинтегрировав  данное  дифференциальное  уравнение  с  учетом граничного условия N(0) = N0, получим:

()

Если в составе радиоактивного излучения присутствуют несколько компонент, то

()

где μi – коэффициент поглощения i - ой компоненты.

Пусть в излучении содержатся две компоненты: жесткая и мягкая. Тогда:

()

Логарифмируя выражение (3), получим:

()

Данное выражение показывает, что в логарифмическом масштабе данное выражение представляет собой линейную функцию.

В случае двухкомпонентного излучения в логарифмическом масштабе (рис. 2) кривая ослабления интенсивности может быть представлена в суммы двух линейных функций. Причем при больших х мягкая компонента 1 полностью поглощается, остается только жесткая компонента 2.

В общем случае, когда компонент несколько сначала выделяется жесткая компонента. Для этого прямолинейный участок кривой О при больших х экстраполируется в область малых х (прямая 2). Затем на участке АБ для различных xk по кривой О находят LnN (и соответственно N), по прямой 2 – lnN2 (и соответственно N2), высчитывают N1 = N0 – N2 и находят LnN1. Так определяются координаты точек кривой 1. Если кривая 1 будет являться прямой, то в состав излучения входят две компоненты; если кривая 1 не является прямой, ее вновь разделяют на компоненты в соответствии с описанной выше процедурой.

Ослабления потоков излучения зависит от плотности вещества. Поэтому часто пользуются массовым коэффициентом поглощения:

()

где р - плотность вещества.

Ход работы

  1.  Включить  счетчик  Гейгера-Мюллера. Установить рабочее напряжение 420 В.
  2.  5 раз провести измерение радиоактивного фона Nф,. Время каждого измерения 30 с. Найти среднее значение .
  3.  Поместить радиоактивный источник на расстоянии 2 - 3 см от счетчика. 5 раз провести измерение числа квантов радиоактивного излучения N Время каждого измерения 30 с. Найти среднее значение . Найти число зарегистрированных квантов, испущенных источником .
  4.  Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.


Таблица

x

N1

N2

N3

N4

N5

ln

  1.  Поместить между источником и счетчиком алюминиевую пластинку, предварительно измерив ее толщину микрометром. Провести измерения и вычисления, аналогичные п.З.
  2.  Добавляя пластинки алюминия между источником провести аналогичные измерения и вычисления. Увеличивать толщину поглощающего слоя следует до тех пор, пока скорость счета не достигнет фонового значения.
  3.  Вычислить ln и построить зависимость ln = f(x), где х — толщина алюминиевого слоя.
  4.  Используя описанную выше методику, провести графическое, разделение компонент излучения и для каждой компоненты определить линейные коэффициенты поглощения, как тангенсы углов наклона соответствующих прямых. Вычислить массовые коэффициенты поглощения.
  5.  Провести оценку погрешностей измерений.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Широков Ю.М. Юдин Н.П. Ядерная физика. М., 1980.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М., 1986. Т.5 Часть 2.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

97. Исследование электрических цепей при переходных процессах первого и второго родов 699.5 KB
  Составляем схему свободной составляющей и определяем корень характеристического уравнения. Составляем выражение для входного сопротивления и график на основе математических расчётов.
98. Особенности строительства новой современной железной дороги 570 KB
  Проектирование организации строительства новой железнодорожной линии. Характеристика района строительства искусственных сооружений. Составление схемы участка и распределения объемов работ.
99. Розробка двосекційного шестеренного насосу 600 KB
  Установка, що спрямована на створення ізоляційного шару на будь-яких поверхнях і будь-якої складності конфігурації поверхні. Не відмінною перевагою установки є простота, як у її використанні, так й у готуванні робочого середовища.
100. Проектирование электрической части ТЭЦ 628.5 KB
  Расчет токов короткого замыкания, выбор аппаратов и токоведущих частей схемы ТЭЦ. Выбор аппаратов и токоведущих частей электроустановок. Определение расчетной мощности для выборов трансформаторов связи с системой.
101. Создание синтетических финансовых инструментов. Трансформирование инструментов 768.92 KB
  Создание синтетических форвардного и фьючерсного контрактов. Трансформирование сроков погашения инвестиций. Практическое применение исследуемых методов и стратегий. Трансформирование обязательств с плавающей ставкой.
102. Расчет строительства жилого помещения и его энергосбережение 309 KB
  Эффективность действия отопительных установок обеспечивается путём оптимизации проектных решений с применением ЭВМ, придания установке надежности в эксплуатации автоматического поддержания необходимой температуры теплоносителя.
103. Санітарно-гігієнічні вимоги до планування, благоустрою, експлуатації загальноосвітніх шкіл 174 KB
  Більшість дітей дотримуються тих гігієнічних вимог, що є необхідними для даного віку. Гігієнічна оцінка фізичного розвитку і стану здоров`я учнів. Складання плану гігієнічного виховання учнів класу.
104. Организация работ по строительству производственного цеха по ремонту механизмов 827.5 KB
  Определение продолжительности строительства, объёмов и трудоёмкости работ. По конструктивному решению здание представляет собой рамную, каркасную конструкцию. Прямые затраты на выполнение проекта.
105. Технические характеристики электропогружчиков логистического предприятия 339 KB
  Определение потребности в ресурсах при проведении работ по разгрузке и приемке товара. Выводы по состоянию охраны труда на предприятии и предложения по улучшению организации службы охраны труда. Напольное, стеллажное и мелкоячеистое хранение.