Описание установки и вывод расчетной формулы

Установка для данной лабораторной работы включает в себя: пересчетный прибор ПП-16, счетчик Гейгера-Мюллера, источник b - излучения, набор поглотителей, секундомер.

В настоящей лабораторной работе изучается взаимодействие

b - частиц с веществом и проверяется закон ослабления потока этих частиц при прохождении через вещество. Подобная закономерность характерна и для других заряженных частиц.

Если между источником b - частиц и счетчиком Гейгера-Мюллера помещать однородные пластинки из какого-либо вещества (алюминий, бумага, стекло, полиэтилен и др.), то можно убедиться, что скорость счета зарегистрированных b - частиц зависит от толщины поглотителя. Эта зависимость называется законом поглощения и выражается формулой:

n_d = n_o×e^-m×d, (6)

где n _o – число b - частиц, регистрируемых счетчиком в единицу времени (скорость счета) без поглотителя, n_d – скорость счета b - частиц, прошедших через поглотитель толщиной d, m - линейный коэффициент поглощения b - излучения.

Линейный коэффициент поглощения m зависит от природы вещества. Опыт показывает, что отношение линейного коэффициента поглощения к плотности поглотителя r почти не зависит от природы поглотителя. Отношение m _m = m/r называется массовым коэффициентом поглощения b - излучения.

Массовый коэффициент поглощения зависит от максимальной энергии электронов Е _max, испускаемых радиоактивным изотопом. Знание коэффициента поглощения позволяет определить толщину или плотность вещества по закону поглощения b - излучения (6).

Закон поглощения b - излучения (6) на графике изображается экспонентой (рисунок 1), а в полулогарифмических координатах (рисунок 2) – линейной зависимостью.

Рисунок 1 График зависимости числа зарегистрированных счетчиком частиц от толщины поглотителя

Рисунок 2 График зависимости логарифма числа

зарегистрированных частиц n в единицу времени от толщины поглотителя d

По графику 2 можно определить линейный коэффициент поглощения, взяв координаты произвольных двух точек 1 и 2. Угловой коэффициент графика, как тангенс угла наклона, будет равен линейному коэффициенту поглощения

, (7)

где , - скорость счета, (имп/мин), d₁ и d₂ - толщина слоя поглотителя, м.

На рисунке 3 показана принципиальная схема включения счетчика.

Рисунок 3 Электрическая схема установки:

1 – счетчик Гейгера-Мюллера; А – анод; К – катод;

2 – источник напряжения; 3 – конденсатор; 4 – резистор;

5 – пересчетный прибор ПП-16; 6 – предметный столик;

7 – радиоактивный источник; 8 – пластинка поглотителя

Устройство и принцип действия счетчика Гейгера-Мюллера описано в лабораторной работе №5.

Дата добавления: 2015-10-24