 | Pobierz cały dokument sprawozdanie.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.doc Rozmiar 302 KB |
Piotr Matysiak 25.10.2010
Zespół 3
Grupa 2.2
Wydział Inżynierii Materiałowej
Ćwiczenie 11.
Badanie widma energii promieniowania γ przy pomocy spektrometru scyntylacyjnego
Wstęp
Celem ćwiczenia jest badanie promieniowania γ. Podczas ćwiczenia zbadano widma impulsów z licznika scyntylacyjnego trzech pierwiastków promieniotwórczych: kobaltu (Co-60), cezu (Cs-137) i sodu (Na-22).
Układ pomiarowy i przebieg wykonania ćwiczenia
Podczas ćwiczenia badano trzy pierwiastki promieniotwórcze: kobalt (Co-60), cez (Cs-137) i sód (Na-22). Przy pomocy układu pomiarowego wykonano pomiary widm impulsów z licznika scyntylacyjnego dla wyżej wymienionych źródeł. Układ pomiarowy stanowił spektrometr scyntylacyjny składający się z kryształu scyntylacyjnego, fotopowielacza z przyłożonym w celu wywołania stałego pola elektrostatycznego wysokim napięciem, wzmacniacz liniowy oraz wielokanałowy analizator amplitudy - w tym przypadku komputer wraz z programem TUKAN.
Schemat blokowy spektrometru scyntylacyjnego wygląda następująco:
Każdy student miał za zadanie opisać inną próbkę. W tym sprawozdaniu zostanie opisany cez (Cs-137).
Po przeanalizowaniu schematu rozpadu Cs-137 wykonano równania reakcji rozpadu pierwiastka oraz określono wartości teoretyczne dla piku absorpcji całkowitej, krawędzi Comptona oraz piku rozproszenia wstecznego. Energię krawędzi Comptona można obliczyć z zależności:
, a energię maksimum rozproszenia wstecznego można obliczyć z zależności:
.
Po włączeniu zasilania fotopowielacza do domku pomiarowego wstawiono pojemnik ze źródłem promieniowania. Ustawiono następujące parametry pomiaru: długość pomiaru - 300 s, zakres rejestrowanych kanałów - od 300. do 4396. kanału. Korzystając z utworzonego spektrogramu określono numery kanałów odpowiadające pikowi absorpcji całkowitej, krawędzi Comptona oraz pikowi rozproszenia wstecznego.
Następnie dla kilku wybranych punktów kalibracyjnych określono równanie prostej kalibracyjnej E = f(nr kanału) oraz wyznaczono wartości doświadczalne wraz z błędem piku absorpcji całkowitej, krawędzi Comptona oraz piku rozproszenia wstecznego cezu.
Określono również energetyczną zdolność rozdzielczą spektrometru według wzoru: R = ΔE/E ∙ 100%.
Opracowanie wyników
Schemat rozpadu cezu Cs-137:
Równania reakcji rozpadu cezu Cs-137:
Określono i wyliczono wartości teoretyczne:
Cs-137 |
wartość teoretyczna [MeV] |
pik absorpcji całkowitej |
0,66 |
krawędź Comptona |
0,48 |
pik rozpraszania wstecznego |
0,18 |
Spektrogram cezu Cs-137:
 | Pobierz cały dokument sprawozdanie.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.doc rozmiar 302 KB |