1. Temat ćwiczenia: Oznaczenie okresu półrozpadu dla nuklidu

2. Cel ćwiczenia:

• Zapoznanie się z licznikiem Geigera-Müllera

• Sposób pomiaru radioaktywności oraz zjawiska samoabsorbcji cząstek ß w preparacie.

• Zaznajomienie się ze sposobem oznaczania bardzo długich półokresów rozpadu promieniotwórczego.

• Obliczenie okresu połowicznego rozpadu dla .

3. Pomiary:

Tabela nr 1 Ilość impulsów/100sekund przy napięciach zasilających detektor.

Napięcie [V]	Pomiar 1 [imp/100s]	Pomiar 2 [imp/100s]	Wartość średnia [imp/100s]
400	1	2	1,5
450	48887	48782	48835
500	50572	50547	50556
550	51797	52034	51916
600	52871	52558	52715
650	53925	54176	54051
700	55748	55362	55555
750	57269	57580	57421
800	59791	59907	59849

Tabela nr 2 Radioaktywność poszczególnych odważonych próbek KCl po 200s (przy napięciu 650V).

Masa [g]	Pomiar 1 [imp/200s]	Pomiar 2 [imp/200s]	Średnio [imp/200s]	Aktywność bez tła [imp/200s]
0 (tło)	57	50	53,5
0,1	89	92	90,5	37
0,15	105	102	103,5	50
0,2	109	111	110	56,5
0,3	146	143	144,5	91
0,5	178	187	182,5	129
0,8	256	220	238	184,5

4. Obliczenia:

1. Wybór optymalnego napięcia pracy licznika Geigera-Müllera według zasady:

650V=550V + 100V

2. Określenie liczby cząstek ß przypadającą na 1g KCl w danych warunkach pomiarowych w ciągu 200s (po poprawieniu na samopochłanianie cząstek): 237,084 imp/200s

(ze wzoru y=224,14x+12,924)

3. Obliczenie stałej rozpadu i zaniku :

1. 237,084 – 200s

x - 1s

x=1,18542 imp/s

2. 1,18542 – 15%

X – 100%

X=7,9028 = 7,9 [imp/s] (Radioaktywność w 1g KCl)

1 gramoatom =39,1 g

Nuklid jest zawarty w naturalnej mieszaninie izotopów potasu w ilości 0,012%, czyli 1g KCl ma 0,012% czystego K, co daje nam 0,00012g

2g

X = 2574083,333=2574083 imp/s = A

Obliczanie stałej rozpadu nuklidu:

N = 6,02∙10²³

A=2574083 [imp/s]

= 4,2758∙

Czas połowicznego rozpadu:

τ = ln2 / λ
= [1/s]

– 1 s

X –
lat

okres półrozpadu izotopu wynosi:

lat

5. Wykresy:

6. Wnioski:

• Pierwszy pomiar ilości impulsów/100s przy napięciu 400V jest błędem grubym i nie bierzemy go pod uwagę.

• Ilość impulsów/100s jest wprost proporcjonalna do napięcia

• Wraz ze wzrostem masy KCl rośnie radioaktywność

• Niezgodność wyników obliczeń - w porównaniu z danymi z tablicy pierwiastków promieniotwórczych - dotyczących stałej rozpadu i półokresu rozpadu izotopu mogą wynikać z błędów systematycznych oraz rachunkowych.