Лабораторна робота О–15

Визначення коефіцієнту поглинання g-променів речовиною

Мета роботи: визначення коефіцієнту поглинання g-променів речовиною та ознайомлення з роботою лічильника.

Явище природної радіоактивності є мимовільне перетворення одних ядер в інші, що супроводжується випусканням a, b та g-променів.

a-промені – потік ядер гелію; b – потік швидколетящих електронів; g – жорстке електромагнітне випромінювання довжиною хвилі порядку 0,01-1Ǻ, яке має найбільшу проникність.

Дослідним шляхом встановлено, що g-промені, що супроводжують й b-розпади випромінюються дочірнім (утворившимся) ядром, яке в момент свого утворення може мати надлишкову енергію в порівнянні з нормальним енергетичним станом, т.т. знаходитися у збудженому стані. За короткий час порядку 10^-14с дочірнє ядро переходить в нормальний чи менш збуджений стан й при цьому випромінює g-промені, які мають лінійчатий спектр, енергія яких не нижче 0,1МеВ.

Закономірність розповсюдження g-променів та явище поглинання та розсію­вання рентгенівських променів й навіть видимого світла дуже схожі. Тому для g-променів можна записати закон Бугера (див. лабораторну роботу О-4).

J=J₀l^-kd,

де J – інтенсивність g-променів на виході з речовини;

J₀ – інтенсивність на вході в речовину;

d – товщина речовини;

k – коефіцієнт поглинання.

Коефіцієнт поглинання, чисельно рівний відносному зменшенню g-променів у шарі одиничної товщини, залежить від природи речовини та енергії падаючих квантів, вимірюється в м^-1 та носить назву лінійного коефіцієнту поглинання.

Інтенсивність J випромінювання пропорційна N — числу g-фотонів, тому для двох примірників даної речовини товщиною d₁ та d₂ можна записати співвідношення:

(1)

(2)

Ділимо вираз (1) на (2), потім логарифмуємо й отримуємо

,

звідки

. (3)

Вимірявши число g-фотонів та товщини поглинаючих пластів, можна підрахувати коефіцієнти поглинання речовини.

Підрахунок N — кількості g-фотонів виконується за допомогою радіометру Б-3, який складається з лічильника Гейгера-Мюллера та перерахівного пристрою.

Лічильник Гейгера-Мюллера (мал.15-1) являє собою металевий чи скляний циліндр “В”, наповнений газом під тиском порядку 100 мм рт.ст. По осі циліндра натягнута тонка металева нитка “С“, яка має відносно стінок циліндра “В” позитивний потенціал порядку 1000В.

g-фотони, які проходять через лічильник, вибивають зі стінок фотоелектрони, які створюють іонізацію газу. Послідовно з ниткою лічильника вмикається великий опір R, для того,щоб розряд, що виник в лічильнику, викликав на цьому опорі різке падіння напруги, достатнє для переривання розряду. Кожний раз при появі в лічильнику розряду імпульс струму, виникаючий в лічильнику та підсилений до необхідної величини, відмічає потрапляння в нього однієї частинки.

Перерахівний пристрій зібраний на газорозрядних лічильних лампах-декатронах. На лицевій панелі пристрою розташовані блоки 6 декатронів та кнопочний перемикач.

Дата добавления: 2015-10-29