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

63250. Урок узагальнення з теми: Давній Рим у VIII—І ст. до нашої ери 23.88 KB
  Після цього уроку учні зможуть: називати час утворення Римської республіки завоювання Римом Італії виникнення Риму війн Риму з Карфагеном установлення диктатури Сулли повстання Спартака першого тріумвірату історичних осіб цієї доби основні джерела рабства...
63251. Диктатура Юлія Цезаря 25.34 KB
  Після цього уроку учні зможуть: називати час громадянської війни в Римі диктатури Гая Юлія Цезаря; показувати на карті напрями походів Гая Юлія Цезаря; застосовувати та пояснювати на прикладах поняття диктатор...
63252. Римська імперія в І—II ст. нашої ери 29.75 KB
  Ознайомитися із системою державного управління що склалася за часів правління Августа; удосконалити вміння давати характеристику історичної особистості. Очікувані Після цього уроку учні зможуть: називати час правління Октавіана Августа органи влади імперії...
63253. Римська культура 27.61 KB
  Мета: ознайомитися з основними досягненнями культури Давнього Риму, простежити звязок між грецькою та римською культурами; удосконалити навички складання плану параграфа; визначити роль римської культури в розвитку світової культури.
63254. Місто Рим і життя його мешканців 20.61 KB
  Мета: дати уявлення про життя столиці Римської імперії та побут римських громадян; знайомити школярів із визначними памятками Риму підвищити рівень загальної культури учнів.
63255. Виникнення християнства 25.65 KB
  Мета: ознайомити учнів з історією виникнення і перших етапів існування християнства; схарактеризувати діяльність перших християнських громад та їхнє становище в римській державі; зясувати причини швидкого поширення вчення Ісуса Христа.
63256. Урок узагальнення з теми «Падіння республіки та рання імперія» 22.26 KB
  Які події періоду що розглядається вам найбільше запамяталися Яка подія відбулася 15 березня 44 р. Скільки років минуло від убивства Цезаря до проголошення Октавіана принцепсом Скільки років тривало одноосібне правління Октавіана Які династії правили...
63258. Римська імперія в III ст. нашої ери 26.11 KB
  Мета: ознайомити учнів з особливостями господарського розвитку і політичного життя Римської імперії в III ст. Після цього уроку учні зможуть: називати час вторгнення варварів; показувати на карті територію Римської імперії в III ст. територію розселення варварських племен...