POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE
LABORATORIUM FIZYKI		Ćwicz. nr 4.1
TEMAT: Wyznaczanie bezwzględnej aktywności promieniowania β		DATA:
WYKONAŁ: Głos Jacek	GRUPA: ED 3.1	OCENA:

Zestaw do pomiaru aktywności preparatu β - promieniotwórczego.

ZWN - zasilacz wysokiego napięcia

GM - licznik GM okienkowy

W - wzmacniacz

P - przelicznik

Z - preparat promieniotwórczy

WYNIKI LABORATORIUM

Czas zliczeń - 300 s, 5 min.

1. Poprawka na tło

- Częstość zliczeń odpowiadająca wielkości promieniowania tła.

86 zliczeń w czasie 300 s.

2. Poprawka na geometrię pomiaru.

• Nie wszystkie cząstki β emitowane przez źródło dochodzą do okienka licznika

licznik

przesłona

Warunki geometryczne pomiaru bezwzględnej aktywności preparatu β - promieniotwórczego:

h- odległość preparatu od przesłony

r- promień przesłony - 1,1 cm

Kąt bryłowy Ω objęty okienkiem przesłony i mający wierzchołek w środku preparatu wynosi:

Względny kąt bryłowy wynosi

gdzie

3. poprawka na pochłanianie

pewna ilość cząstek β wysyłana z preparatu nie dochodzi do części czynnej licznika z powodu zaabsorbowania ich przez okienko licznika i warstwę powietrza między źródłem promieniowania a licznikiem.

Poprawka na pochłanianie wynosi:

Gdzie;

d- warstwa połówkowego osłabienia promieniowania β - C­­₁₄ - 0,005 g/cm²

g= (s+h)δ - efektywna grubość warstwy pochłaniającej

s- grubość okienka - 2,3 *10 ^-3 g/cm²

h- grubość warstwy powietrza

Aktywność B obliczamy z następującego wyrażenia:

Gdzie:

I - częstość zliczeń impulsów pochodzących od preparatu

I_tl - częstość zliczeń impulsów pochodzących od tła

ω - poprawka na kąt bryłowy

K - poprawka na pochłanianie

Wyniki pomiarów

l.p	h [cm]	częstość zliczeń + tło
1	1.5	4078
2	2,0	2885
3	2.5	2136
4	3,0	1596
5	3,5	1206

Tabela wyników uzyskanych na laboratorium

h	cos α	ω	g	K	I - Itł	ωK	B
1.5	0,8	0,1	1,68	2^-33	13,30	0,2^-33	66,5^33
2,0	0,87	0,065	2,1	2^-42	9,33	0,13^-42	71,77^42
2.5	0,9	0,05	2,62	2^-52	6,83	0,1^-52	68,3^52
3,0	0,94	0,03	3,15	2^-63	5	0,06^-63	83,3^63
3,5	0,95	0,025	3,67	2^-73	3,73	0,05^-73	67,4^73

Tabela wyników otrzymanych z obliczeń na podstawie danych z laboratorium.

Wyznaczanie błędów metodą różniczkową

d[I, h] - d[I_tl, h]

------------------- - ((I - I_tl)

-h - s

2 h δ

1 - ---------------

2 2

d Sqrt[h + r ]

-h - s -h - s

2 t 2 h t d[d, h]

(-(---------------) + -------------------- +

2 2 2 2 2

d Sqrt[h + r ] d Sqrt[h + r ]

-h - s -h - s

2 h δ (2 h + 2 r d[r, h]) 2 h d[δ, h]

-------------------------------- - ------------------ -

2 2 3/2 2 2

2 d (h + r ) d Sqrt[h + r ]

-h - s -h - s

2 h t (-1 - d[s, h]) Log[2] 2 h δ 2

----------------------------------)) / (1 - ---------------) =dB/dh

2 2 2 2

d Sqrt[h + r ] d Sqrt[h + r ]

1 - d[I_tl, I] (I - I_tl) d[ωK, I]

------------ - ----------------- =dB/dI

ωK 2

ωK

-1 + d[I, I_tl] (I - I_tl) d[ωK, I_tl]

------------- - ----------------- =dB/dI_tl

ωK 2

ωK

gdzie d[f, x] =df/dx

∆I = 1, ∆I_tl = 1, ∆h = 0,1

Wnioski:

Aktywność promieniotwórcza jest to wielkość charakteryzująca substancję promieniotwórczą określona liczbą samoistnych przemian jądrowych zachodzącej w danej substancji w jednostce czasu. Na laboratorium mierzona była przez nas częstość zliczeń impulsów pochodzących od preparatu C₁₄ w zależności od odległości preparatu od licznika.

cechą charakterystyczną promieniowania β jest ciągłość jego widma energetycznego, spowodowana podziałem energii wypromieniowanej między elektron a antyneutrino w różnym stosunku.

Na podstawie pomiarów została wykreślona krzywa zależności częstości zliczeń od odległości preparatu od licznika. Z wykresy wynika, że zależność ta nie jest nie jest linią prostą. Wartości ilości zliczeń zmieniają się liniowo od wartości 1,5 [cm] na osi odległości do wartości 2 [cm], następnie widoczne jest silniejsze załamanie prostej od wartości 2 [cm] do 2,5 [cm]. Zmniejszanie się częstości zliczeń wraz ze wzrostem warstwy powietrza pomiędzy badaną próbką a licznikiem impulsów spowodowane jest stratą energii promieniowania β w absorbencie na jednostkowej drodze. Zależy od liczby doznanych rozproszeń nieelastycznych.

ZWN

GM

W

P

Z

h

r

α

źródło

Wykres zależności liczby zliczeń

od odległości próbki od licznika

uzyskany na podstawie wyników z laboratorium.

---