1. Podstawy teoretyczne

Promieniowanie jonizujące - promieniowanie jonizujące: posiadające energię wystarczającą do jonizowania materii.

Jonizacja - wybicie elektronu z atomu (cząsteczki). Energia potrzebna do wybicia elektronu jest energią jonizacji.

Rodzaje promieniowania jonizującego:

• korpuskularne (α, β, neutronowe etc.)

• elektromagnetyczne (γ, X)

Powstawanie promieniowania jonizującego:

• spontaniczny rozpad jąder atomowych

• rozczepienie jąder atomowych

• gwałtowna utrata energii rozpędzonych cząstek

Jądro atomowe opisywane jest przez liczbę porządkową (Z) oraz masową (A). Liczba porządkowa określa ilość protonów w jądrze, liczba masowa liczbę nukleonów (sumę protonów i neutronów).

Osłabienie promieniowania, zjawisko zmniejszania się strumienia cząstek danego promieniowania przy przenikaniu przez osłonę przed promieniowaniem.

Ilościowo, dla danego materiału osłony, zjawisko opisuje współczynnik osłabienia µ, zależny ponadto od rodzaju promieniowania i jego energii. µ spełnia równanie

I(x)=I_oe^-µx

gdzie I_o - padający strumień, x - grubość osłony.

Tło promieniowania, promieniowanie jonizujące pochodzące z innych źródeł niż mierzone promieniowanie, np. z nuklidów promieniotwórczych naturalnych i promieniowania kosmicznego.

Warstwa połowiąca (D) – grubość warstwy danego materiału powodująca

zmniejszenie o połowę natężenia przechodzącej przez nią wiązki

promieniowania.

Liniowy współczynnik pochłaniania zależy od gęstości (ρ) danego materiału

i dlatego zależy od stanu skupienia materii. Aby uniknąć tej zależności

stosowany jest masowy współczynnik pochłaniania (σ).

2. Cel ćwiczenia

Wyznaczanie liniowego i masowego współczynnika osłabienia promieniowania

„Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią”.

3. Przebieg ćwiczenia

Procedura:

23. Wyznaczyć tło promieniowania T tj. liczbę impulsów/50 sek. gdy detektor ( licznik scyntylacyjny) znajduje się w dużej odległości od źródła promieniowania (⁶⁰Co)

24. Ustawić licznik scyntylacyjny pod źródłem promieniowania i je zmierzyć.

25. Pomiędzy źródło promieniowania a detektor wstawić płytkę metalową (Pb lub Al) i zmierzyć natężenie promieniowania N_x ( impulsy/50 sek.).

26. Kolejno zwiększać grubość absorbera ( o 1 mm) i powtarzać pomiar.

27. Obliczyć K= N_x-T (odjąć tło promieniowania).

28. Przygotować wykres K=f(x) ( krzywa wykładnicza ).

29. Odczytać z wykresu d_1/2 tj. taką grubość absorbera, która pochłania 50% promieniowania.

30. m = ln 2 / d_1/2 ( m - liniowy współczynnik osłabienia promieniowania).

31. m_m = m / r (m_m - masowy współczynnik osłabienia promieniowania, r - gęstość absorbera).

4. Uzyskane wyniki.

Stanowisko nr 5, katalog „FicMen&Mik4”

5. Omówienie wyników i wnioski (uwzględnić analizę popełnionych błędów).

Sesja	Izotop	Aktywność	Płytka	μ [1/m]	μm [m2/kg]
I	Sr 85	10	Pt	385	0,01790
II	Sr 85	3	Pt	364,74	0,017
III	Co 60	3	Pt	110	0,005
IV	Co 60	10	Pt	126	0,0058
V	Co 60	10	Pb	65,38	0,0058

VI

Co 60

3

Pb

63,58

0,0056