Anna Połowniak, Wiktor Pyzik – zespół 13,
dw. 96 – dozymetria promieniowania .
1. Cel dwiczenia:
Zapoznanie się z podstawami dozymetrii promieniowania jonizującego. Porównanie
własności absorpcyjnych promieniowania gamma różnych materiałów.
2. Wykonanie dwiczenia:
Przed pomiarem promieniowania
wykonaliśmy 20 razy pomiar tła promieniowania.
Wyznaczyliśmy jego średnią wartośd, którą później odejmujemy od otrzymanych wyników.
Następnie zmierzyliśmy równoważnik mocy promieniowania
w zależności od odległości
od źródła, oraz sprawdziliśmy własności absorpcyjne żelaza i miedzi.
3. Przedstawienie wyników:
Tabela 1: Badanie tła promieniowania.
Nr
p.
Tł
o
1
0,1
2
0,11
3
0,12
4
0,13
5
0,12
6
0,11
7
0,12
8
0,13
9
0,15
10
0,16
11
0,17
12
0,16
13
0,14
14
0,13
15
0,12
16
0,13
17
0,15
18
0,16
19
0,15
20
0,14
Tabela 2: Moc równoważnika dawki dla źródła Co60 *µSv/h+.
Nr
p.
Odl
[cm]
1
2
3
4
5
Nr
p.
Odl
[cm]
1
2
3
4
5
0
14,64 17,81 14,91 14,59 15,69
14
0,49
0,47
0,46
0,45
0,42
0,5
13,23 12,31 11,05 12,98 11,38
13
0,33
0,32
0,30
0,29
0,30
1
11,72 10,99
8,93
8,96
8,73
12
0,32
0,31
0,28
0,35
0,33
1,5
6,82
7,74
7,72
7,26
6,98
11
0,28
0,33
0,35
0,36
0,37
2
5,28
4,57
4,38
4,47
4,33
10
0,54
0,53
0,52
0,50
0,57
2,5
4,41
4,43
4,33
4,34
4,02
9
0,89
0,88
0,95
0,97
0,92
3
3,54
3,01
2,94
3,16
2,83
8
0,81
0,91
0,89
0,84
0,95
4
2,75
2,56
2,38
2,19
2,23
7
1,30
1,46
1,42
1,39
1,30
5
2,57
2,36
2,18
2,11
2,01
6
1,72
1,85
1,80
1,63
1,47
6
1,79
1,83
1,91
1,85
1,84
5
1,61
1,72
1,84
1,86
1,72
7
1,12
1,06
1,01
0,97
0,98
4
2,93
2,84
2,79
2,61
2,46
8
1,30
1,31
1,30
1,25
1,18
3
2,99
3,14
3,26
3,36
3,53
9
1,00
0,91
0,89
0,88
0,85
2,5
4,17
3,78
3,74
3,99
4,05
10
0,94
1,00
1,07
1,05
0,99
2
5,32
5,25
5,01
4,68
5,05
11
0,74
0,68
0,65
0,63
0,58
1,5
5,90
6,64
6,61
6,44
5,40
12
0,45
0,44
0,45
0,48
0,46
1
8,56
8,29
7,93
8,70
7,80
13
0,30
0,28
0,30
0,26
0,27
0,5
12,21 11,51 10,97 11,60 12,16
14
0,38
0,37
0,42
0,44
0,42
0
16,94 16,56 17,40 17,65 16,58
Tabela 3: Moc dawki dla miedzianego absorbenta, źródła promieniowania Co60 i odległośd 1 cm
Moc dawki bez absorbenta
Moc dawki z absorbentem D/t
Grubość
absorbenta
[cm]
1
2
3
4
5
Grubość
absorbenta
[cm]
1
2
3
4
5
x
2,375
2,015
2,205
2,755
2,905
0,2
2,275
2,405
2,535
2,495
2,655
x
2,595
2,365
2,585
2,905
2,96
0,38
2,275
2,445
2,625
2,845
2,595
x
2,645
2,755
2,805
2,675
2,71
0,562
2,225
2,135
2,145
3,065
3,445
x
2,545
2,605
2,485
2,705
3,1
0,862
1,285
1,475
1,545
1,665
1,825
x
2,915
2,585
2,475
2,255
2,28
1,152
1,585
1,625
1,795
1,915
2,135
x
2,915
2,525
2,185
2,065
2,23
1,452
2,365
2,115
1,945
1,865
1,985
x
2,685
2,875
2,605
3,775
3,55
1,862
0,795
0,965
1,115
1,37
1,485
Tabela 4 Moc dawki dla stalowego absorbenta, źródła promieniowania Co60 i odległośd 1 cm
Moc dawki bez absorbenta
Moc dawki z absorbentem D/t
Grubość
absorbenta
[cm]
1
2
3
4
5
Grubość
absorbenta
[cm]
1
2
3
4
5
x
2,285
2,445
2,755
2,905
2,785
0,2
2,185
2,275
2,185
2,365
2,205
x
2,365
2,535
2,605
2,665
2,725
0,5
2,015
1,945
1,925
2,015
2,025
x
2,425
2,365
2,315
2,205
2,155
0,8
2,025
1,945
1,995
1,935
1,855
x
2,625
2,645
2,475
2,415
2,285
1,2
1,525
1,575
1,635
1,895
2,045
x
2,585
2,385
2,145
2,285
2,355
1,6
1,525
1,555
1,615
1,805
1,955
x
2,095
2,195
2,345
2,545
2,605
2
1,635
1,815
1,845
1,695
1,575
x
2,225
2,385
2,525
2,505
2,655
2,4
1,445
1,395
1,325
1,345
1,145
x
2,055
1,965
2,255
2,555
2,855
2,8
1,175
1,095
1,055
0,985
1,015
4. Opracowanie wyników:
Tło promieniowania ma wpływ na wyniki, dlatego jego średnia wartośd zostaje od nich
odjęta.
Wyniki zaprezentowane w punkcie 3 zawierają już tą poprawkę.
Rysunek 1: Wykres do lewej połowy tabeli 2 (oddalanie się od źródła) - uśrednione wartości.
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0->14 [cm]
0->14 [cm]
Rysunek 2: Wykres do prawej połowy tabeli 2 (przybliżanie się do źródła) – uśrednione wartości.
Niepewnośd równoważnika dawki, obliczona na podstawie 90 wyników, z pierwszej połowy
tabeli 2 (dla źródła oddalającego się):
Zbadana również została zdolnośd do absorpcji promieniowania stali i miedzi. Na podstawie
otrzymanych wyników stworzony został poniższy wykres. Prezentuje on graficznie otrzymane
wyniki, oraz przedstawia linię trendu wraz ze współczynnikiem dopasowania. Oś x
przedstawia grubośd absorbenta, natomiast os y logarytm naturalny wartości średniej
równoważnika mocy.
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
14->0 [cm]
14->0 [cm]
Rysunek 3: Średni równoważnika mocy dawki w zależności od grubości absorbenta.
5. Wnioski:
Naturalne tło promieniowania jest niewielkie (może zależed od obszaru geograficznego) i nie
ma znaczącego wpływu na wyniki pomiarów stosunkowo silnych, w porównaniu z nim
źródeł.
Przy wyznaczaniu linii trendu (liniowo) dla współczynnika absorpcji miedzi uzyskano
współczynnik korelacji 0,672.
Przy wyznaczaniu linii trendu (liniowo) dla współczynnika absorpcji stali uzyskano
współczynnik korelacji 0,883.
Kobalt-60 to promieniotwórczy izotop kobaltu sztucznie otrzymywany. Jest wykorzystywany
jako źródło promieniowania gamma między innymi do napromieniowania komórek
nowotworowych, gdyż jednemu rozpadowi towarzyszy emisja dwóch kwantów gamma, a
czas połowicznego rozpadu wynoszący 5,3 roku umożliwia uzyskanie dużego natężenia
promieniowania z małej próbki przy możliwości pracy urządzenia do kilku lat. Urządzenie do
naświetleo z użyciem radioaktywnego kobaltu, nazywa się bombą kobaltową.
y = -0,413x + 1,055
R² = 0,672
y = -0,241x + 0,865
R² = 0,883
0,01
0,1
1
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
miedziany absorbent
absorbent stalowy
Czas połowicznego rozpadu około 5,3 roku.
Odgrywa on ważną rolę w technice i medycynie. Stosuje się go również do sterylizacji
żywności.
Przyjmuje się, że jednorazowa dawka do 50R (1R=2,58*10
-4
C/kg) nie powoduje ujemnych
skutków u człowieka.