 | Pobierz cały dokument krzych1.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.52.doc Rozmiar 64 KB |
Ćwiczenie nr: 11
Badanie właściwości promieniowania gamma za pomocą spektrometru scyntylacyjnego.
Wstęp
Jądro atomowe znajdujące się w stanie energetycznym E1 ,który jest stanem wzbudzonym, może przejść do stanu E2 z emisją kwantu γ .Jądro może emitować jeden lub więcej kwantów γ o różnych energiach. Mierząc energię kwantów γ emitowanych przez wzbudzone jądra możemy wyznaczyć energie poszczególnych poziomów jądrowych. Do pomiaru energii kwantów γ w ćwiczeniu wykorzystywaliśmy spektrometr scyntylacyjny. Zasadniczą częścią spektrometru jest licznik scyntylacyjny , który składa się z kryształu scyntylacyjnego (NaJ[Tl]) i fotopowielacza. Działanie licznika polega na :
-absorbowaniu energii od promieniowania γ w wyniku wystąpienia zjawiska fotoelektrycznego, rozproszenia comptonowskiego lub tworzenia par elektron-pozyton
- zamianie części energii na energię emitowanych fotonów
- powielaniu fotoelektronów w fotopowielaczu
- posegregowaniu i zliczeniu impulsów w wielokanałowym analizatorze amplitudy.
Efektem pomiaru jest otrzymanie obrazu widma , który został dołączony do sprawozdania.
Aby móc określić energię kwantów γ emitowanych przez dany izotop musimy wyskalować spektrometr (przypisać amplitudom impulsów energie kwantów ) otrzymując prostą skalowania. Następnie mając widmo badanego izotopu z położeń pików , w oparciu o prostą skalowania, wyznaczyć ich energie.
Na podstawie znajomości schematów rozpadu dla poszczególnych pierwiastków doszliśmy do wniosku , że do skalowania spektrometru należy użyć izotopu kobaltu 6027Co ze względu na występowanie podczas rozpadu emisji dwóch kwantów γ (wzbudzone jądro niklu emituje dwa kwanty γ o różnych wartościach energii-1.33 MeV oraz 1,17 MeV) co daje nam trzy punkty do wyznaczenia prostej. Poza tym energia kwantów kobaltu jest największa, pozwala to na dokładniejsze wyskalowanie spektometru.
2.Wyznaczenie prostej skalowania
Na podstawie trzech punktów wyznaczamy prostą skalowania przy pomocy programu opartego na metodzie najmniejszej sumy kwadratów. Otrzymaliśmy następującą zależność liniową:
E = a⋅N + b
gdzie: N - numer kanału; E - energia.
a = 4,205E-04 ± 1,402E-06;
b = -5,714E-02 ± 3,603E-03;
czyli ostatecznie:
a=(4,205±0,015)*10-4 MeV
b=(-5.7±0,4)*10-2 MeV
 | Pobierz cały dokument krzych1.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.52.doc rozmiar 64 KB |