Wstęp teoretyczny:

Promienie g stanowią krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne podobnej

natury jak promieniowanie X. /Różnica polega na tym że źródłem promieni X są

wewnętrzne warstwy elektronowe podczas gdy promienie g są pochodzenia jądrowego./

Długość fali najmiększych promieni g mierzymy poprzez ugięcie na jonach siatki

krystalicznej. Pomiary tego rodzaju wykazują długości fali rzędu od 10 do 1 pm.

Gdy chodzi o fale jeszcze krótsze lepiej jest podawać nie długość fali ale energię

fotonu hn. Długości fali 1.6 pm odpowiada hn=0.778 MeV.

Gdy długość fali jest za mała, aby używać siatki przestrzennej jonów w krysztale

można wyznaczyć energię fotonów g za pomocą pomiaru energii fotoelektronów

wyrzucanych z atomów w związku z pochłanianiem promieni g.

Energie fotoelektronów mierzymy za pomocą spektrometru magnetycznego.

W ostatnich latach zaczął rozwijać się nowy rodzaj spektrografii promieni g -

-spektrografia scyntylacyjna, oparta na własnościach licznika scyntylacyjnego.

Natężenie promieni g możemy mierzyć za pomocą komory jonizacyjnej, bądź

też za pomocą licznika scyntylacyjnego. Przy wykonywanych pomiarach

w gruncie rzeczy chodzi o elektrony wyrzucane z atomów dzięki pochłanianiu

promieni g.

Jeśli weźmiemy pod uwagę wyciętą przez odpowiednie przysłony wiązkę

równoległych jednorodnych promieni g, przebywająca różnej grubości warstwy

substancji pochłaniającej, doświadczenie wykazuje, że natężenie promieni g

maleje wykładniczo w miarę wzrostu grubości warstwy.Prawo to możemy

napisać w następującej postaci:

gdzie m nazywamy współczynnikiem pochłaniania promieni g,

wymiar m jest [m]=m^-1

Wzór powyższy możemy napisać w postaci:

We wzorze tym rx oznacza masę substancji na 1 m² warstwy o grubości x

,zaś m/x nazywamy masowym współczynnikiem pochłaniania.

Jeśli weźmiemy pod uwagę ciało o masie atomowej A, a przez N oznaczymy liczbę

Avogadra, to wzór nasz możemy przepisać w postaci:

oznacza współczynnik pochłaniania liczony na jeden atom

oznacza masę jednego atomu wyrażoną w kilogramach, więc

ma wymiar m² i oznacza przekrój czynny na pochłanianie promieni g

Budowa licznika Geigera-Mullera:

Schemat licznika przedstawia rysunek.

Jest to cylinder metalowy wypełniony gazem. Wzdłuż osi cylindra rozpięty jest

cienki metalowy drut C, który ma względem ścianek potencjał rzędu 1000 V.

Pojawienie się wewnątrz cylindra cząstki jonizującej powoduje powstanie

w liczniku jonów, które są przyśpieszane przez pole elektryczne między drutem

a cylindrem i wywołują z kolei dalszą jonizację. Bardzo wysoki współczynnik

powielania jonów /rzędu 10⁸ i więcej/ nie jest stały - wzrost liczby jonów

prowadzi do wyładowania. Równolegle z drutem włącza się opornik o tak dobranej

oporności R , aby wyładowanie wywołało na tym oporniku spadek napięcia

dostatecznie duży dla przerwania wyładowania.

Obok wielu zalet, do których należy duże napięcie impulsów pozwalające pracować

bez wzmacniaczy, licznik ma istotną wadę polegającą na tym, że nie można

określić energii rejestrowanej cząstki. Licznik rejestruje jedynie fakt przejścia

cząstki, ale do wielu pomiarów absolutnie to wystarcza.

Jonizujące działanie cząstek o dostatecznie dużych energiach zostało wykorzystane

w urządzeniach zwanych komorami jonizacyjnymi, a służącymi do obserwacji

i rejestrowania cząstek. Cząstki o energii przewyższającej energię jonizacji

cząsteczek gazu mogą przechodząc przez ten gaz wytwarzać pierwotne lub

wtórne jony obu znaków. Jony pierwotne wytwarzane są bezpośrednio przez

promienie a i b, wtórne zaś - przez promieniowanie rentgenowskie i g.

W drugim przypadku pod wpływem promieniowania powstają najpierw wtórne

elektrony /fotojonizacja/, które z kolei wywołują jonizację cząsteczek

lub atomów gazu.

Liczba par jonów wytwarzanych w gazie w jednostce czasu może być miarą

natężenia strumienia cząstek lub kwantów powodujących jonizację. Liczbę

par jonów można zmierzyć kierując wytwarzane jony za pomocą pola

elektrycznego do elektrod i mierząc natężenie powstającego w ten sposób

prądu. W określonych warunkach prąd jonizacji jest proporcjonalny do liczby par

jonów powstających w ciągu jednej sekundy. Inaczej mówiąc, jest on

proporcjonalny do natężenia strumienia cząstek wywołujących jonizację.

Taka proporcjonalność występuje tylko w warunkach powstania prądu nasycenia,

kiedy to wszystkie jony osiągają elektrody i nie znikają w wyniku rekombinacji

lub dyfuzji ku ściankom. Urządzenia działające na tej zasadzie nazywają się

komorami jonizacyjnymi.

Tabele pomiarowe:

Tabela dla ołowiu:

numer pomiaru	liczba zliczeń	grubość płytki absorbenta x	Średnia grubość x0
	[z]	[cm]	[cm]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Tabela dla miedzi:

numer pomiaru	liczba zliczeń	grubość płytki absorbenta x	Średnia grubość x0
	[z]	[cm]	[cm]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

---