To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Absorpcja promieniowania γ
Wstęp teoretyczny.
Promieniowanie γ jest jednym z wysokoenergetycznych, elektromagnetycznych promieniowań jądrowych. Powstaje ono w trakcie przechodzenia jądra atomowego o wzbudzonym stanie energetycznym do stanu niższego. Różnica energii pomiędzy tymi poziomami zostaje wypromieniowana w postaci kwantu promieniowania elektromagnetycznego - fotonu γ Promieniowanie to oddziałuje z ośrodkiem, w którym się rozchodzi, czyli z elektronami, jądrami i polem elektrycznym jądra. Z oddziaływaniami tymi mamy do czynienia w zjawiskach:
fotoelektrycznym;
tworzenia par elektron-pozyton;
zjawisku Comptona.
W celu zbadania oddziaływania promieniowania γ z materią najlepiej jest wykorzystać zjawisko Comptona, ponieważ w dwóch pozostałych zjawiskach oddziałujący foton γ zostaje całkowicie zaabsorbowany. W zjawisku fotoelektrycznym energia fotonu zostaje zużyta na jonizację fotonu i nadanie energii kinetycznej wybitemu elektronowi. Podczas tworzenia się par elektron-pozyton przy współdziałaniu jądra foton przekształca się w elektron i pozyton. Natomiast w zjawisku Comptona część energii fotonu γ zostaje przekazana elektronowi, z którym się zderza. Foton o niższym poziomie energii zostaje odchylony o pewien kąt od kierunku pierwotnego. Jeśli na drodze wiązki promieniowania γ zostanie umieszczona płytka absorbenta, to jej natężenie zmaleje, ponieważ kwanty γ są usuwane z wiązki w skutek oddziaływania z absorbentem. Usuwanie zachodzi z określonym prawdopodobieństwem zależnym od energii fotonów wiązki i materiału absorbenta. Oddziaływanie fotonów γ z materią można scharakteryzować za pomocą prawdopodobieństwa usunięcia z wiązki na jednostkę drogi przebytej w absorbencie. Własność:
n(x) = n0 * e -px
określa ilość n kwantów w wiązce w zależności od drogi x przebytej w absorbencie, gdzie:
n0 - początkowa ilość kwantów γ;
p - prawdopodobieństwo przypadające na jednostkę drogi w absorbencie.
Grubość absorbenta osłabiającego natężenie wiązki do połowy początkowej wartości nazywamy grubością połówkowego osłabienia i wynosi ona:
x1/2 = ln 2/p.
Ponieważ w konkretnym materiale wartość x1/2 zależy jednoznacznie od energii promieniowania γ, więc można jej użyć do wyznaczenia tej energii.
(…)
… grubości przysłony. Wynika to z tego, że otrzymane przez nas wyniki pomiarów są tylko jednymi z możliwych, gdyż zjawisko to opisane jest przez rozkład Gaussa, a zwiększenie ilości pomiarów pozwala na uzyskanie bardziej prawdopodobnej liczby zliczanych impulsów. Błąd wyznaczania grubości połówkowego osłabienia został obliczony przy użyciu metody różniczki zupełnej. …
… grubością połówkowego osłabienia i wynosi ona:
x1/2 = ln 2/p.
Ponieważ w konkretnym materiale wartość x1/2 zależy jednoznacznie od energii promieniowania γ, więc można jej użyć do wyznaczenia tej energii. Opis stanowiska.
Na stanowisku pomiarowym znajdują się:
licznik G-M zliczający impulsy promieniowania;
źródło promieniowania γ;
przysłony ołowiane;
suwmiarka;
stoper;
przycisk zatrzymujący i zerujący…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)