Pracownia Zakładu PoMitechniki Lubelskiej |
|||
Nazwisko i imię Bielski Wojciech |
Ćwiczenie |
Grupa |
Semestr III |
|
Nr 2.1 |
3.1 |
Rok akademicki 1996/97 |
Temat ćwiczenia Wyznaczanie współczynników osłabienia promieniowania |
Data wykonania
|
Ocena
|
|
1. Wstęp
Podstawową cechą oddziaływania promieniowania z materią jest występowanie tzw. Zjawiska śrutowego, polegającego na tym, że każdy foton jest niezależnie usuwany z padającej wiązki promieniowania. Liczba kwantów dN usuniętych ze strumienia o natężeniu N, po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości dx wynosi
dN=-*Ndx *- współczynnik osłabienia
Współczynnik osłabienia określa jaka część promieniowania zostanie usunięta z wiązki pierwotnej po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości jednostkowej. Po scałkowaniu poprzedniego równania, otrzymujemy wykładniczą postać prawa osłabienia:
(2) N=N0e-*x
Występujący w tym równaniu współczynnik osłabienia jest tzw. Całkowitym współczynnikiem osłabienia.
W przypadku, gdy współczynnik osłabienia zależy od grubości absorbentu wzór (2) nie jest słuszny, dlatego należy go zlogarytmować
lnN=lnN0-*x ,
tak więc prawo osłabienia przedstawione jest równaniem prostej o współczynniku kierunkowym *.
2. Wykonanie ćwiczenia
P. A O
SS *Z
UL
Rys. Zestaw do pomiaru Współczynnika osłabienia promieniowania *
O- osłona ołowiana z kJMimatorem ,
Z- źródło promieniowania,
P.- pręt do zawieszania płytek absorbentu,
A- płytki absorbentu,
SS- detektor scyntylacyjny,
UL.- układ zasilający.
Źródło promieniowania znajduje się w osłonie ołowianej. Promieniowanie przechodzi przez kJMimator i pada na absorbent zawieszony na pręcie. Po przejściu przez absorbent rejestrowana jest przez detektor i układ zasilający.
Pomiary polegają na rejestracji kwantów * przechodzących przez absorbent (ołów) o zmiennej grubości (grubość płytek absorbentu 5 i 10 mm).
Pierwszym pomiarem jest pomiar tła promieniowania. W tym celu należ pomiędzy źródłem promieniowania , a sondą umieścić wszystkie płytki ołowiane i rejestrować liczbę zliczeń impulsów w ustalonym przedziale czasu (2 min.). Następnym pomiarem jest pomiar bez absorbentu. Później dokładamy po jednej płytce i każdorazowo rejestrujemy liczbę zliczeń impulsów, aż do osiągnięcia poziomu tła promieniowania.
3. Wyniki pomiarów
Nr pom. |
X [cm] |
N |
N bez tła |
lnN=y |
x2 [cm2] |
W |
x*y [cm] |
y' |
*y2 |
1 |
0.6 |
86224 |
64044 |
11,067 |
0,36 |
1 |
6,640 |
11,148 |
0,006 |
2 |
1 |
64716 |
42536 |
10,658 |
1 |
1 |
10,658 |
10,648 |
0,001 |
3 |
1.6 |
43170 |
20990 |
9,952 |
2,56 |
1 |
15,923 |
9,898 |
0,003 |
4 |
2 |
36377 |
14197 |
9,561 |
4 |
1 |
19,122 |
9,398 |
0,026 |
5 |
2.6 |
27121 |
4941 |
8,505 |
6,76 |
1 |
22,113 |
8,648 |
0,020 |
6 |
3 |
22218 |
38 |
3,637 |
9 |
1 |
10,911 |
|
|
*= |
7.8 |
|
|
49,743 |
14,68 |
5 |
74,456 |
|
0,056 |
lnN=lnN0-*x
y=lnN
b=lnN0
a=-*
Tło=22180
* =
a =
b =
Wartość liniowego współczynnika osłabienia *=1,25 1/cm
lnN0=11,898 N0=146972
Błędy wartość a i b
*a= *b=
y'- liczymy ze wzoru yi'=-*x+ b *yi2=(yi'-yi)2
y1'=-1,25*0,6+11,898=11,148 *y12=(11,148-11,067)2=0,0060
y2'=-1,25*1 +11,898=10,648 *y22=(10,648-10,658)2=0,0001
y3'=-1,25*1,6+11,898= 9,898 *y32=(9,898 - 9,952)2 =0,0030
y4'=-1,25*2 +11,898= 9,398 *y42=(9,398 - 9,561)2 =0,0260
y5'=-1,25*2,6+11,898= 8,648 *y52=(8,648 - 8,505)2 =0,0200
lnN0=0,145 N0 = e0,145=1,16
y=(
Błąd względny
*
Masowy współczynnik osłabienia
Grubość warstwy połówkowego osłabienia x1/2=1,4 (z wykresu)
x1/2=