I(x) - Instytut Fizyki AJD, Częstochowa

PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
Numer ćwiczenia
C7
Temat ćwiczenia
Badanie absorpcji promieniowania beta (symulacja)
I. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest badanie zależności osłabienia promieniowania
absorbentu i wyznaczenie współczynnika absorpcji.
od grubości
II. Wstęp teoretyczny
Absorpcję elektronów o widmie ciągłym, pochodzącym z przemiany
przedstawić wzorem:
I(x) = I0 e-
x
można
(1)
w którym:
I0 – natężenie wiązki cząstek bez absorbentu
I(x) – natężenie wiązki cząstek po przejściu przez absorbent o grubości x
– współczynnik pochłaniania (absorpcji)
Współczynnik absorpcji jest wyrażany w [cm-1], jeśli grubość absorbentu jest
wyrażona w [cm]. Gdy grubość absorbentu jest wyrażona w [g/cm2], wtedy
współczynnik absorpcji wyraża się w [cm2/g] i oznacza przez / , gdzie oznacza
gęstość substancji absorbentu.
III. Zagadnienia kolokwium wstępnego
Przemiana
Oddziaływanie promieniowania
Pochłanianie promieniowania β
z materią
IV. Wykaz używanych przyrządów
Program do symulacji „Beta-1”, komputer
V. Kolejność wykonywania czynności
1.
(a)
(b)
(c)
Uruchomienie programu symulacji Beta-1
ustawić wyłącznik miernika w pozycji ON
kliknąć na znaku strzałki w lewym górnym rogu ekranu (RUN)
kliknąć START SIMULATION
2. Wyznaczanie poziomu tła promieniowania
W tym celu należy:
(a) ustawić napięcie HV=400 V
(b) ustalić czas zliczeń 1 min
(c) wykonać trzy jednominutowe pomiary poziomu tła Nt (kliknąć COUNT)
3. Pomiar natężenia promieniowania bez absorbentu
W tym celu należy:
(a) wprowadzić źródło promieniowania przez kliknięcie na symbolu źródła
promieniotwórczego na pojemniku
(b) wykonać trzy jednominutowe pomiary liczby zliczeń dla promieniowania
nieosłabionego wybierając funkcję COUNT
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie
PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
4. Pomiar natężenia promieniowania z absorbentem
W tym celu należy:
(a) wprowadzić pierwszą płytkę absorbentu aluminiowego przez wybór wartości 1
„Plate changer” i zanotować w tabeli jej grubość
(b) wykonać trzy jednominutowe pomiary liczby zliczeń
(c) powtarzać p. (a) i (b) dla kolejnych płytek aluminiowych aż do numeru 13
(d) przenieść źródło do pojemnika przez kliknięcie na symbolu źródła na pojemniku i
zakończyć symulację przez kliknięcie przełącznika OFF
VI. Uzyskane wyniki
Wyniki pomiarów zanotować w tabelach:
Nt1
[imp]
Nt2
[imp]
Grubość absorbentu
[mm]
0
N1
[imp]
Nt3
[imp]
N2
[imp]
Ntśr
[imp]
N3
[imp]
Nśr
[imp]
Opracowanie części doświadczalnej powinno zawierać:
- protokół z wykonania ćwiczenia
- wykres ln (Nśr – Ntśr) w funkcji grubości płytek absorbentu x
- obliczenia masowego współczynnika pochłaniania (np. metodą najmniejszych
kwadratów) oraz liniowego współczynnika pochłaniania dla aluminium
- wnioski
VII. Bibliografia
1. A.Strzałkowski: Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN, 1978
2.J.Araminowicz, K.Małuszyńska, M.Przytuła: Laboratorium fizyki jądrowej, PWN,
Warszawa, 1974
3. Człowiek i promieniowanie jonizujące, pod red. A. Hrynkiewicza, PWN Warszawa
2001
4. Sz. Szczeniowski: Fizyka doświadczalna, cz. VI Fizyka jądra i cząstek
elementarnych, PWN, Warszawa 1974
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie