W5 „Absorpcja elektronów”

1. Teoria

W doświadczeniu będziemy korzystać z izotopu strątu który będzie źródłem promieniowania B-(czyli rozpadu neutronu znajdującego się w jądrze na proton ,elektron i antyneutrino elektrodowe). Następnie korzystając z różnych materiałów absorpcyjnych będziemy badać zdolności absorpcyjne poszczególnych materiałów(czyli zdolność do pochłaniania elektronów przechodzących przez dany materiał). Do zliczania elektronów wydzielanych przez izotop i przechodzących przez nasze próbki będziemy używać miernika Geigera (należy jednak wsiąść pod uwagę ,że w samym powietrzu znajduje się pewna ilość elektronów).

2. Tabelki obliczeniowe

NT = 16 Promieniowanie podstawowe P = 1512 P-Nt = 1496 Ln(P-Nt) = 7,311

szkło organiczne

x 1 2 3 4 5

N 824 425 242 123 62

N-Nt 808 309 226 107 46

Ln(N-Nt) 6,695 5,733 5,421 4,673 3,829

aluminium

x 0,5 1 2 3 4

N 607 320 60 32 23

N-Nt 591 304 44 16 7

Ln(N-Nt) 6,382 5,717 3,784 2,773 1,946

Papier

x 1 2 3 4 5

N 1131 834 598 461 339

N-Nt 1115 818 582 445 323

Ln(N-Nt) 7,017 6,707 6,336 6,098 5,778

3. Wykresy ln(N-NT) w funkcji grubości próbki x.

Wykresy są załączone do sprawozdania.

4. Współczynnik absorpcji μ oraz jego błąd.

μ [mm^-1]=

szkło = -0,679 ± 0,054

aluminium = -1,303 ± 0,127

papier = -0,309 ± 0,011

5. Wykres zależności μ(ρ).

ρ [g/cm³] =

szkło = 1.18

aluminium = 2,72

papier = 0.852

6. Masowy współczynnik absorpcji μ* wraz z błędem.

μ* = 4,92 ± 1,06 [cm²/g]

7. Wnioski:

W doświadczeniu obserwujemy wyraźne oddziaływanie elektronów z materią (w postaci przeróżnych absorbentów) które to są w różnym stopniu pochłaniane przez te materiały. Wpływ na wielkość tej absorpcji ma kilka czynników min. gęstość danego pochłaniacza .Im jest ona większa tym więcej elektronów zostanie pochłoniętych przy przechodzeniu przez dany absorbent. Również grubość materiału ma znaczenie gdyż wpływa ona na gęstość powierzchniową która ma kluczowe znaczenie przy zatrzymywaniu elektronów (również jest to zależność proporcjonalna). Widać więc że ochrona radiologiczna przed promieniowaniem B może być dość skuteczna jeśli tylko użyjemy odpowiednich materiałów o odpowiedniej grubości.

Wpływ na dokładność doświadczenia mogą mieć przede wszystkim pomiary materiałów o dużej zdolności absorpcji jak ołów czy żelazo i to do nich należy przykuć największą uwagę gdyż w reszcie materiałów wyniki wychodzą w większości poprawne.

Szkło organiczne

aluminium

Papier

---