1. Część teoretyczna.
Widmo energetyczne cząstek β emitowanych w czasie rozpadu promieniotwórczego jest widmem ciągłym, o ściśle określonej energii maksymalnej Eβmax charakterystycznej dla danego pierwiastka promieniotwórczego.
Znając zależność:
Rmax = f (Eβmax)
określamy maksymalną cząstki β , co stanowi podstawę do identyfikacji pierwiastka promieniotwórczego. Maksymalny zasięg wyznaczony w oparciu o prawo absorbcji cząstek β:
N = Noe-(μ/ρ)R
gdzie:
- μ/ρ - współczynnik masowy w [cm3 / g]
- R - grubość warstwy absorbenta w [g / cm2]
- No, N - strumień cząsteczek β przed i po przejściu absorbenta o gr. R.
2. Schemat pomiarowy.
Rys. 1. Schemat układu pomiarowego.
3. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów.
- napięcie na liczniku ΔU - z nastawy - ± 1 % z U,
- strumień cząstek β -
4. Tabela pomiarowa.
L.p |
ni |
niśr |
Niśr |
Ri |
ΔNiśr |
ln Ni |
Δln Ni |
|
imp/100s |
imp/100s |
imp/min |
mg2/cm |
|
|
|
1. |
111 110 |
110.5 |
66 |
0 |
8.2 |
4.2 |
0.13 |
2. |
81 74 |
77.5 |
47 |
20.25 |
7 |
3.9 |
0.15 |
3. |
61 85 |
73 |
44 |
40.50 |
6.7 |
3.8 |
0.15 |
4. |
59 57 |
58 |
35 |
60.75 |
6 |
3.6 |
0.17 |
5. |
43 37 |
40 |
24 |
81.00 |
5 |
3.2 |
0.21 |
6. |
38 45 |
41.5 |
25 |
101.25 |
5 |
3.2 |
0.20 |
7. |
43 39 |
41 |
25 |
121.50 |
5 |
3.2 |
0.20 |
8. |
36 35 |
35.5 |
21 |
141.75 |
4.6 |
3.0 |
0.22 |
5. Przykładowe obliczenia wartości złożonej:
6. Rachunek błędów:
Błąd wartości Δln Ni obliczono z w/w wzoru :
- np. dla pomiaru 1
7. Zestawienie wyników.
- pomiar tła - ni = 328 [imp/1000s] = 32.8 [imp/100s],
- odczytano wartość Rmax = 100 [g / cm2],
- odczytano wartość Eβmax ≈ 0.4 [MeV],
- próbkę określono jako wykonaną z wolframu (185W).
8. Uwagi i wnioski.
Na niedokładność metody pomiarowej mogły mieć w dużym stopniu wpływ takie elementy jak: warunki otoczenia ( temperatura, ciśnienie ), powietrze znajdujące między foliami, możliwość niekontrolowanej zmiany odległości pierwiastka promieniotwórczego i licznika, których nie uwzględniono.