Technologia Chemiczna		22.01.2008
Grupa 5 zespół 3	Ćw. 3	Dr inż. Izabela Stępniak

TEMAT: Stała rozpadu nuklidu ⁴⁰K.

Cel ćwiczenia: zapoznanie się z parametrami pracy licznika Geigera-Mullera. Poznanie sposobu pomiaru radioaktywności oraz zjawiska samo absorpcji cząstek beta w preparacie. Zaznajomienie się ze sposobem oznaczania bardzo długich półokresów rozpadu promieniotwórczego. Obliczenie okresu połowicznego rozpadu dla ⁴⁰K.

U[V]	[Imp/100s]	Śr. [imp/100s]
400	0	0
			0
	450		6218	6161,5
			6107
	500		6403	6422
			6441
	550		6364	6406
			6448
	600		6557	6537,5
			6518
	650		6492	6536
			6580
	700		6615	6685,5
			6756
	750		6780	6822
			6864
	800		7066	7076
			7086

Wykres zależności napięcia od ilości zliczeń licznika [Imp/100s]

U _progu= 500V

U _pracy = 500V + 100V= 600V

Tło [Imp/200s]	Średnia
53	53
57
49

Masa KCl	Imp/200s	Średnia Imp/200s	Wartość bez tła
0,1	102	98,5	45,5
				95
	0,15			112	105	52
				98
	0,2			140	123	70
				106
	0,3			158	145	92
				132
	0,5			195	184,5	131,5
				174
	0,8			205	222,5	169,5
				240

x- 53

• Na podstawie programu komputerowego MS Excel wyznaczyłem wzór regresji liniowej, która charakteryzuje funkcję szybkości liczenia od ilości KCl w próbce y = 181,02x + 31,5

• Liczba cząstek B przypadająca na 1g KCl w danych warunkach pomiarowych w ciągu 200s

y = 181,02 x+ 31,5

x = 1g

y = 181,02 + 31,5= 212,52[Imp/200s]

• poprawiona radioaktywność 1g KCl o wydajność licznika, która w podanych warunkach pomiarowych wynosi 15%

212,52 - 15%

x - 100% x = 1416,8 [imp/200s]

• przeliczanie radioaktywności 1g KCl na [imp/s]

1416,8 - 200s

x - 1s x = 7,08 [imp/s]

• przeliczanie radioaktywności 1g KCl na 1g czystego potasu:

M_KCl = 74,55g

M_K = 39,1g

39,1g K - 74,55g KCl

x - 1g x = 0,52g K

7,08 [imp/s] - 0,52g K

x - 1g K x = 13,61 [imp/s]

• uwzględnienie w obliczeniach faktu, że nuklid ⁴⁰K jest zawarty w naturalnej mieszaninie izotopów potasu tylko w ilości 0,012%

1g K - 0,0012g ⁴⁰K

x - 1g ⁴⁰K x = 8333,33g ⁴⁰K

• przeliczenie aktywności na 1 gramoatom ⁴⁰K

1g K - 13,61 [imp/s]

8333,33g K - x[imp/s] x = 113461,49 [imp/s]

1g ⁴⁰K - 113461,49[imp/s]

39,1g ⁴⁰K - A A = 4436344,379 [imp/s]

• wartość stałej rozpadu ⁴⁰K obliczamy ze wzoru uzyskanego poprzez następujące podstawienie:

po podstawieniu
czyli

A - aktywność N - ilość wszystkich nuklidów
- stała rozpadu

• półokres rozpadu dla izotopu ⁴⁰K

1rok - 31557600s

x -
x =
lat

Jako wynik przeprowadzonego doświadczenia uzyskaliśmy wartość okresu połowicznego rozpadu dla izotopu ⁴⁰K wynoszącą
lat.

Wynik ten bardzo różni się od wartości tablicowej, która wynosi
lat i przekracza ją ponad dwukrotnie.

Błąd może wynikać z niedokładności ważenia ilości KCl używanych w doświadczeniu, zanieczyszczeniem KCl i błędem pomiarowym urządzeń.

---