To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wydział
Dzień/godz.
Czwartek 17.15-20.00
Nr zespołu
Chemia
Data
22.04.2010
23
Nazwisko i Imię
Ocena z przygotowania
Ocena ze sprawozdania
Ocena
Małgorzata Czyżewska
Dominik Wiącek
Zuzanna Włoczewska
Prowadzący: Karol Szlachta
Podpis
prowadzącego
Ćwiczenie nr. 11 - Badanie osłabienia promieniowania gamma
Wykonane ćwiczenie dotyczyło badania osłabienia promieniowania gamma przy przechodzeniu przez materię. Przeprowadzono w nim doświadczenia i pomiary na próbkach różnych absorbentów o różnych grubościach. Zadaniem wykonanych czynności było sprawdzenie, czy przy badane promieniowanie faktycznie ulega osłabieniu podczas przechodzenia przez materię, oraz wyznaczenia współczynników osłabienia dla każdego z wykorzystanych w doświadczeniu absorbentów.
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia zapoznaliśmy się z naturą pewnych zjawisk, których istnienie ma znaczący wpływ na proces osłabienia wiązek promieniowania, gdy te napotkają na swojej drodze jakiś ośrodek materialny. Są to:
Zjawisko Comptona
Zachodzi ono, gdy kwanty pochodzące ze skierowanej na materiał wiązki promieniowania zderzają się z elektronami swobodnymi w materii. Wówczas kwanty przekazują elektronom część swojej energii, oraz zmieniają tor ruchu. Z faktu, że elektrony są akceptorami części energii kwantów, jasno wynika, że taka wiązka uległa w pewnym stopniu osłabieniu.
Zjawisko fotoelektryczne
Istotą tego zjawiska jest oddziaływanie kwantów promieniowania z elektronami mocno związanymi przez jądro. Niesiona przez kwanty energia przekazywana jest elektronom, wskutek czego są one odrywane od atomu i nadawana jest im pewna energia kinetyczna.
Zjawisko tworzenia się par elektron-pozyton
Jest to proces odwrotny do zjawiska anihilacji. W wyniku zderzenia kwantu z jądrem atomu powstaje para cząstek elektron i pozyton. Taki efekt oddziaływania kwantów z materią można zaobserwowac, gdy niesiona przez kwant energia jest dostatecznie duża. Wówczas zostaje ona zamieniona na nowo powstałe cząstki o pewnej energii kinetycznej.
Bazując na badaniach potwierdzonych eksperymentalnie wiemy, że osłabienie padającej wiązki zależne jest wykładniczo od grubości absorbentu
Gdzie:
I - natężenie wiązki po przejściu przez ośrodek materialny
(…)
…) wyliczyliśmy na podstawie metody różniczki zupełnej gdzie otrzymaliśmy wzór, że Δln(N)= ΔN/N
Z metody najmniejszych kwadratów wyznaczyliśmy wzory opisujące wykresy funkcji:
Dla Cu:
y=-0,0568x+7,6049
Dla Pb:
y=-0,0545x+3,8019
Dla Al.:
y=-0,009x+3,7929
Współczynnik µ= - a i wynosi dla każdej próbki odpowiednio:
Rodzaj absorbentu
Cu
Pb
Al
µ - wyliczony
0,0568 [mm-1]
0,0545 [mm-1]
0,009 [mm-1]
µ - tablicowy
0,061…
… z trzech zjawisk opisanych powyżej
Układ pomiarowy
Wyniki
Za pomocą metody najmniejszych kwadratów wyznaczono współczynnik osłabienia promieniowania gamma przy przechodzeniu przez trzy badane próbki metali Al, Cu i Pb na podstawie dokonanych pomiarów. Otrzymane wyniki porównano z wartościami tablicowymi zaczerpniętymi z danych zawartych na stanowisku pracy w laboratorium. Całość zestawiono w tabeli…
… się tylko nieznacznie od wartości teoretycznych co może być spowodowane nieczystością materiału, zbyt krótkim czasem pomiaru absorbentów, niedokładnością pomiaru grubości absorbentów (nie dokonano obliczeń grubości każdego z absorbentów uwzględniających błąd pomiaru) oraz być może niedokładnością zestawu pomiarowego użytego w ćwiczeniu.
Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono również, że najlepszym absorbentem…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)