1. WSTĘP TEORETYCZNY:

Promieniowanie γ jest krótkofalowym, wysokoenergetycznym promieniowaniem fotonowym. Jest ono emitowane podczas rozpadów promieniotwórczych jąder. Rozpad taki wiąże się z powstaniem cząsteczki wzbudzonej (bogatej w energię), a wyemitowanie promieniowania `zabiera' ten nadmiar energii. Rozpady w jakich powstaje promieniowanie γ to: α, β⁺, β^- oraz wychwyt K-elektronów.

Jeżeli promieniowanie γ natrafi na substancję, która będzie je absorbowała to ulegnie osłabieniu. Zakładając, że I₀ to natężenie promieniowania przed pochłonięciem, a I_prom po zaabsorbowaniu przez absorbent, możemy napisać:

I_prom = I₀ e^-xμ

gdzie:

x - grubość absorbenta

μ - liniowy współczynnik osłabienia

Liniowy współczynnik osłabienia jest efektem oddziaływania promieniowania γ i X z materią. Oddziaływania te noszą nazwę efektów: Rayleigha, fotoelektryczny, Comptona i tworzenia par negaton-pozyton. Zjawiskom tym odpowiadają współczynniki:. Suma tych współczynników daje nam liniowy współczynnik osłabienia:

μ= μ_R+ μ_fe+ μ_C+ μ_tp

• _fe, μ_tp - absorpcja fotonów

• _R- rozproszenie fotonów

• _C- absorpcja i rozproszenie fotonów.

2. Wykonanie ćwiczenia:

1. Ćwiczenie rozpocząłem od wyznaczenia charakterystyki napięciowej licznika Geigera-Mullera. Jest to zależność liczby impulsów N zliczanych przez licznik od napięcia anodowego U ( N=f(U) ). Pomiary rozpocząłem od napięcia 240 V zwiększając je co 10V. Zliczanie impulsów nastąpiło dopiero przy napięciu 370 V. Pomiar zakończyłem przy napięciu 450 V.

Wyznaczyłem wykres zależności N=f(U) korzystając z otrzymanych wyników:

Liczba pomiarów	Napięcie anodowe	Liczba impulsów
1	320	957
2	330	1044
3	340	1095
4	350	1082
5	360	1104
6	370	1081
7	380	1122
8	390	1120
9	400	1091
10	410	1233
11	420	1414
12	430	2039
13	440	3493
14	450	7012

Wartość progową napięcia określiłem jako 350 V.

2. Następnie oznaczałem tło licznika osłaniając źródło promieniowania ołowianym blokiem i zliczając liczbę impulsów N_t w czasie t=1000 s.

Otrzymałem N_t = 1966

3. Obliczyłem szybkość liczenia impulsów:

I_t = N_t / t = 1,966 s^-1

4. Usunąłem ołowiany blok i dokonałem pomiarów dla czasów 100 i 200 sekund. Uzyskałem następujące wyniki:

N₁₀₀ = 1029 N₂₀₀ = 2127

Dalsze pomiary dokonywałem dla czasu 200 sekund dokładając kolejno płytki o grubości 1.2 mm.

Otrzymane dane umieściłem w tabeli:

Liczba płytek	Grubość płytek x [cm]	Czas pomiaru [s]	Liczba impulsów N	Szybkość liczenia I=N/t [s^-1]	I-It	ln(I-It)
0	0	200	2127	10,635	8,669	2,1598
1	0,12	200	2012	10,06	8,094	2,0911
2	0,24	200	1867	9,335	7,369	1,9973
3	0,36	200	1785	8,925	6,959	1,9400
4	0,48	200	1708	8,54	6,574	1,8831
5	0,60	200	1588	7,94	5,974	1,7874
6	0,72	200	1519	7,595	5,629	1,7279
7	0,84	200	1463	7,315	5,349	1,6769
8	0,96	200	1377	6,885	4,919	1,5931
9	1,08	200	1297	6,485	4,519	1,5083
10	1,20	200	1268	6,34	4,374	1,4757

5. Wartość μ wynosi 0,5792, co w przybliżeniu daje 0,58. Odczytując wartość energii promieniowania z tabeli otrzymuję 1,5 MeV. Porównując z wartościami tabularycznymi wnioskuję, iż źródłem promieniowania był ⁶⁰Co ( E ⁶⁰Co=1,25 MeV).

3. Wnioski:

Otrzymana wartość energii jest zawyżona, pomimo dokładnie prostoliniowej zależności ln(I-I_t)=f(x). Wartość teoretyczna wynosi 1.25 MeV, a otrzymana przeze mnie 1.5 MeV. Może to wynikać z błędnego pomiaru tła licznika. Pomiar był dokonywany gdy sąsiednie źródła były zakryte, a pomiar ilości impulsów przy odsłoniętych źródłach. Mogło to mieć wpływ na otaczające pole, a tym samym na uzyskane wartości.

Błąd względny pomiaru wyniósł:

BW% = {(1.5-1.25)/1.5} *100% = 16.67%

---