Opracowanie wyników:
Wykonanie charakterystyki napięciowej licznika scyntylacyjnego i oznaczanie współczynnika pochłaniania promieniowania gamma:
Napięcie [V] |
Tło [imp/10s] |
Średnia tła Nt [imp/10s] |
Próbka [imp/10s] |
Średnia próbki Np [imp/10s] |
Np2 |
Np2/Nt |
900 |
4 |
2 |
4 |
1,8 |
3,24 |
1,62 |
1 |
1 |
|||||
2 |
1 |
|||||
1 |
0 |
|||||
2 |
3 |
|||||
920 |
1 |
2 |
4 |
2,2 |
4,84 |
2,42 |
3 |
2 |
|||||
3 |
3 |
|||||
2 |
2 |
|||||
1 |
0 |
|||||
940 |
4 |
2,8 |
5 |
3 |
9 |
3,21428571 |
2 |
3 |
|||||
3 |
1 |
|||||
2 |
3 |
|||||
3 |
3 |
|||||
960 |
2 |
2,4 |
2 |
2 |
4 |
1,66666667 |
3 |
3 |
|||||
3 |
2 |
|||||
3 |
3 |
|||||
1 |
0 |
|||||
980 |
2 |
2,6 |
5 |
3,8 |
14,44 |
5,55384615 |
2 |
4 |
|||||
4 |
2 |
|||||
3 |
7 |
|||||
2 |
1 |
|||||
1000 |
2 |
2,6 |
31 |
22,4 |
501,76 |
192,984615 |
3 |
29 |
|||||
2 |
17 |
|||||
3 |
16 |
|||||
3 |
19 |
|||||
1020 |
3 |
2 |
85 |
72 |
5184 |
2592 |
2 |
70 |
|||||
3 |
75 |
|||||
1 |
62 |
|||||
1 |
68 |
|||||
1040 |
3 |
3 |
205 |
207,6 |
43097,76 |
14365,92 |
2 |
210 |
|||||
3 |
194 |
|||||
5 |
206 |
|||||
2 |
223 |
|||||
1060 |
1 |
1,8 |
604 |
612,8 |
375523,84 |
208624,356 |
2 |
684 |
|||||
1 |
627 |
|||||
3 |
570 |
|||||
2 |
579 |
|||||
1080 |
1 |
1,4 |
1447 |
1477,8 |
2183892,84 |
1559923,46 |
1 |
1566 |
|||||
1 |
1549 |
|||||
2 |
1436 |
|||||
2 |
1391 |
|||||
1100 |
2 |
3,6 |
2969 |
2925,8 |
8560305,64 |
2377862,68 |
4 |
2900 |
|||||
4 |
3006 |
|||||
2 |
2871 |
|||||
6 |
2883 |
|||||
1120 |
3 |
5 |
5236 |
5129,2 |
26308692,6 |
5261738,53 |
3 |
5105 |
|||||
5 |
4912 |
|||||
8 |
5197 |
|||||
6 |
5196 |
|||||
1140 |
18 |
9,8 |
8255 |
8140,8 |
66272624,6 |
6762512,72 |
5 |
7906 |
|||||
12 |
7983 |
|||||
7 |
8243 |
|||||
7 |
8317 |
|||||
1160 |
24 |
25 |
12188 |
12167,4 |
148045623 |
5921824,91 |
26 |
12173 |
|||||
23 |
11990 |
|||||
25 |
12086 |
|||||
27 |
12400 |
|||||
1180 |
36 |
35,4 |
16311 |
16086,8 |
258785134 |
7310314,53 |
38 |
15885 |
|||||
38 |
16287 |
|||||
39 |
16089 |
|||||
26 |
15862 |
|||||
1200 |
62 |
55,2 |
20203 |
20148,6 |
405966082 |
7354458,01 |
68 |
20173 |
|||||
42 |
20290 |
|||||
51 |
20022 |
|||||
53 |
20055 |
Rodzaj filtru |
Grubość filtru [cm] |
Imp/10s |
średnio imp/10s |
średnio bez tła imp/s |
I0/I |
ln(I0/I) |
ALUMINIUM |
0,055 |
20383 |
20360,4 |
20148,6 |
0,98959745 |
-0,01045703 |
20419 |
||||||
19964 |
||||||
20331 |
||||||
20705 |
||||||
0,11 |
20587 |
20261 |
20148,6 |
0,9944524 |
-0,00556305 |
|
20337 |
||||||
20076 |
||||||
20221 |
||||||
20084 |
||||||
0,165 |
20181 |
20312,2 |
20148,6 |
0,99194573 |
-0,00808688 |
|
20400 |
||||||
20020 |
||||||
20309 |
||||||
20651 |
||||||
0,22 |
19598 |
20166,4 |
20148,6 |
0,99911734 |
-0,00088305 |
|
20359 |
||||||
20421 |
||||||
20312 |
||||||
20142 |
||||||
0,275 |
20029 |
20024,8 |
20148,6 |
1,00618233 |
0,0061633 |
|
19906 |
||||||
20046 |
||||||
20349 |
||||||
19794 |
Rodzaj filtru |
Grubość filtru [cm] |
Imp/10s |
średnio imp/10s |
średnio bez tła imp/s |
I0/I |
ln(I0/I) |
OŁÓW |
0,22 |
17271 |
17480,8 |
20148,6 |
1,15261315 |
0,14203167 |
17533 |
||||||
17676 |
||||||
17491 |
||||||
17433 |
||||||
0,44 |
15608 |
15638,6 |
20148,6 |
1,28838899 |
0,25339259 |
|
15470 |
||||||
15684 |
||||||
15619 |
||||||
15812 |
||||||
0,66 |
13798 |
13828,8 |
20148,6 |
1,45700278 |
0,37638143 |
|
13869 |
||||||
13662 |
||||||
13906 |
||||||
13909 |
||||||
0,88 |
12425 |
12502,2 |
20148,6 |
1,61160436 |
0,47723018 |
|
12503 |
||||||
12474 |
||||||
12567 |
||||||
12542 |
||||||
1,1 |
11039 |
11168,6 |
20148,6 |
1,8040399 |
0,59002854 |
|
11276 |
||||||
11077 |
||||||
11188 |
||||||
11263 |
Glin nie pochłania promieniowania gamma, więc nie uwzględniam go dalej.
Wykres zależności logarytmu naturalnego zmierzonych stosunków natężeń promieniowania od grubości ołowianych filtrów w centymetrach:
Obliczanie całkowitego liniowego współczynnika pochłaniania promieni gamma μ dla
ołowiu korzystając ze wzoru:
Obliczanie grubości połówkowej ołowiu ze wzoru:
Lp. |
ln(I0/I) |
d [cm] |
[1/cm] |
d0,5 [cm] |
1 |
0,1420317 |
0,22 |
0,6456 |
1,07365 |
2 |
0,2533926 |
0,44 |
0,57589 |
1,203606 |
3 |
0,3763814 |
0,66 |
0,57027 |
1,215462 |
4 |
0,4772302 |
0,88 |
0,54231 |
1,278145 |
5 |
0,5900285 |
1,1 |
0,53639 |
1,292246 |
Lp. |
d0,5 [cm] |
masa powierzchniowa [g/cm2] |
1 |
1,07365 |
12,175191 |
2 |
1,20361 |
13,6489374 |
3 |
1,21546 |
13,7833164 |
4 |
1,27815 |
14,494221 |
5 |
1,29225 |
14,654115 |
Średnia : |
0,57409247 |
|
||
|
średnia masa powierzchniowa |
13,75115616 |
4. Wnioski
Pominięto obliczenia dla glinu ze względu na brak pochłaniania promieniowania gamma przez metale lekkie. Metale ciężkie, takie jak ołów, pochłaniają w pewnym stopniu promieniowanie gamma (w przeciwieństwie do metali lekkich, np. glinu, które nie mają wpływu na przechodzenie promieni gamma), ponieważ mają większe jądra atomowe oraz więcej elektronów.
Średni całkowity liniowy współczynnik pochłaniania promieni gamma dla ołowiu wynosi
0,574 cm-1, natomiast energia kwantów gamma dla zastosowanego źródła
promieniowania wynosi ok. 1,5 MeV. Średnia masa powierzchniowa ołowiu wynosi ok. 13,75 g/cm2.