Wydział Fizyki
Poniedziałek 1400-1700
Nr zespołu
10
19.03.07
Nazwisko i Imię
Ocena z przygotowania
Ocena ze sprawozdania
Ocena końcowa
1. Janik Małgorzata
2. Janeczko Mariusz
Prowadzący:
dr Wiesław Tłaczała
Podpis prowadzącego:
Temat: Badanie osłabienia promieniowania gamma przy przechodzeniu przez materię.
Celem ćwiczenia sprawdzenie prawa osłabienia promieniowania gamma przy przejściu przez materię oraz wyznaczenie współczynników osłabienia dla danych typów materii z uwzględnieniem losowego charakteru rejestrowych zdarzeń. Podstawy fizyczne obserwowanych zjawisk:
Promieniowanie gamma przechodząc przez ośrodek materialny oddziałuje zarówno z elektronami jak i jądrami ośrodka. Podstawowe procesy, które powodują osłabienie wiązki kwantów γ to rozpraszanie komptonowskie, zjawisko fotoelektryczne oraz zjawisko kreacji par:
W zjawisku Fotoelektrycznym energia kwantów γ zostaje zużyta na oderwanie elektronu od atomy i nadaniu mu pewnej energii kinetycznej.
W zjawisku Comptona w wyniku oddziaływanie kantów γ z elektronami które możemy uznać za swobodne kwant zmienia kierunek ruchu oddając część energii elektronowi. W zjawisku kreacja par kwant gamma posiadający dostatecznie dużą energie ulega przemianie na parę elektron-pozyton.
Eksperymentalnie stwierdzono ze osłabienie to ma charakter wykładniczy i dane jest wzorem:
(1)
gdzie:
I- Natężenie wiązki po przejściu przez absorbent o grubości x;
Io - Natężenie początkowe. μ - szukany współczynnik osłabienia promieniowania.
Schemat blokowy aparatury:
Metoda pomiarowa:
Aby wyznaczyć szukany współczynnik należy zmierzyć tło oraz zdjąć krzywe absorpcji dla ołowiu, miedzi i aluminium. Zdejmujemy również widmo preparatu promieniotwórczego (Co-60) w celu dobrania optymalnego napięcia progowego.
Najlepszą metodą na wyznaczenie współczynnika osłabienia jest metoda najmniejszych kwadratów. Zależność liniową otrzymamy poprzez zlogarytmowanie wyników serii pomiarowej. Następnie korzystając z otrzymanego tak wzoru (2) wyznaczamy szukaną wartość.
(2)
Z MNK: ln(I)= y, ln(I0) =b oraz μ=a, otrzymując równanie y=ax+b.
Wyniki pomiarów:
Widmo:
(…)
… otrzymane w doświadczeniu są zbliżone do oczekiwanych.
Podany błąd jest tylko błędem statystycznym, nie uwzględnia takich czynników jak nieczystość materiału, krótki czas pomiaru, niedokładność wyznaczenia grubości absorbentów oraz klasę dokładności sprzętu.
Pomiary wykazały słuszność prawa osłabienia i jego wykładniczy charakter.
Bibliografia:
Wiesław Tłaczała, Wirtualne laboratorium fizyki jądrowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Wydanie 1.
Jolanta Gałązka-Friendman, Instrukcja do ćwiczenia 11/B: Badanie osłabienia promieniowania gamma przy przechodzeniu przez materię.
B. Gostkowska, „Wielkości, jednostki i obliczenia stosowane w ochronie radiologicznej”, CLOR Warszawa 1991.
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)