Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

Nazwisko i imię studenta Huk Tomasz						Symbol grupy MD. 103.1c
Data wyk. Ćwiczenia		Symbol ćwiczenia 4.1		Temat zadania Wyznaczanie bezwzględnej aktywności preparatu β promieniotwórczego
	ZALICZENIE			Ocena	Data	Podpis

1.Tabela pomiarów

dla tła:

Lp.		t [s]	N
1 2 3 4	71 78 62 87	200	0,355 0,39 0,31 0,435

= 0,3725

Dla C:

Lp.	h [cm]		K	t [s]		N	B [Bq]	B [ Ci]
1 2 3	1,3	0,11765	0,539	200	5074 4852 4878	25,37 24,26 24,39	393,47 376,00 378,04	0,01063 0,01016 0,01022
4 5 6	2	0,06189	0,491		2764 2729 2772	13,82 13,645 13,86	443,46 437,66 444,75		0,01198 0,01183 0,01202

2.Obliczenia

N
=

gdzie

=
=
= 0,7647

= 0,11765 dla
= 0,12
= 1,12

=
=
= 0,8762

= 0,06189 dla
= 0,06
= 1,05

dla h = 1,3cm:

g = ( s +
)⋅δ = (2,3 10
g/cm²+ 1,3 cm 1,29 10
) 1,12 = 0,00445424

d = 0.005 g/cm²

s = 2.3⋅10^-3 g/cm²

K = 2
= 2
= 0,539297032

Dla h = 2cm:

g = ( s +
)⋅δ = (2,3 10
g/cm²+ 2 cm 1,29 10
) 1,05 = 0,005124

d = 0.005 g/cm²

s = 2.3⋅10^-3 g/cm²

K =
=
= 0,491478428

Aby wyrazić aktywność w mikrokiurach , wzór
musimy przekształcić do postaci:

0,01183

3.Krótka teoria

Rozpadem promieniotwórczym nazywa się samorzutną przemianę jąder jednego pierwiastka w jądra innego pierwiastka, której towarzyszy emisja promieniowania jądrowego. W wyniku rozpadania się jąder pierwiastka promieniotwórczego z upływem czasu ich liczba maleje. Prawo rozpadu promieniotwórczego opisane jest zależnością:

N = N₀ e ^-λt

N - liczba jąder pozostałych po czasie t

N ₀ - początkowa liczba jąder pierwiastka promieniotwórczego

λ - stała rozpadu promieniotwórczego

τ - średni czas życia jądra

Okres połowicznego rozpadu T_* jest to przedział czasu, po którym początkowa liczba

jąder N₀ zmniejszy się o połowę:

Aktywnością B próbki preparatu promieniotwórczego nazywamy szybkość jej rozpadu.

Miarą aktywności jest liczba jąder rozpadających się w jednostce czasu:

Jednostką aktywności w układzie SI jest bekerel [Bq] : 1[Bq] = [1/s]. Często używa się

jednostki zwanej kiur [Ci] : 1[Ci] = 3,7 ⋅ 10¹⁰ [1/s] oraz jej pochodnych [mCi], [μCi].

Rozpadem promieniotwórczym β nazywamy każdy z trzech typów rozpadów:

a) rozpad negatonowy ( β^- )

2. rozpad pozytonowy ( β⁺ )

c) wychwyt elektronu

Rodzaj rozpadu β jakiemu ulegnie jądro atomowe, zależy od stosunku liczby neutronów do liczby protonów. Cechą charakterystyczną promieniowania β jest ciągłość widma energii.

4.Schemat ćwiczenia i opis wykonania

Wykonanie ćwiczenia polega na zarejestrowaniu wyników pomiarów oraz dokonaniu obliczeń. Zestaw do przeprowadzanego ćwiczenia:

ZWN - zasilacz wysokiego napięcia

GM - licznik GM okienkowy

W - wzmacniacz

P - przelicznik

Z - preparat promieniotwórczy

5.Opracowanie wyników pomiarów

dla h = 1,3 cm

Lp.	N	r =N -	r =(N - )	N	r = N-	r =(N- )
1 2 3	0,355 0,39 0,31	0,0033 0,0383 -0,0417	0,00001089 0,00146689 0,00173889	25,37 24,26 24,39	0,697 -0,413 -0,283	0,485809 0,170569 0,080089
=1055

= 1,055 / 3 = 0,3517

= 74,02 / 3 = 24,673

Z tablicy Studenta - Fishera wyznaczamy wartość t
dla k = n - 1 czyli k = 2 i przyjętego poziomu ufności
: t
= t
= 1,386

=

=

= 0,0232 1,386 = 0,0321552

= 0,3503 1,386 = 0,4855158

=

B =

= 1147,51 / 3 = 382,503333333
382,50

B = 382,50
7,67

374,83 < B < 390,17

dla h = 2 cm

Lp.	N	r =N -	r =(N - )	N	r = N-	r =(N- )
1 2 3	0,355 0,39 0,31	0,0033 0,0383 -0,0417	0,00001089 0,00146689 0,00173889	13,82 13,645 13,86	0,045 -0,13 0,085	0,002025 0,0169 0,007225
=1055

= 1,055 / 3 = 0,3517

= 41,325 / 3 = 13,775

Z tablicy Studenta - Fishera wyznaczamy wartość t
dla k = n - 1 czyli k = 2 i przyjętego poziomu ufności
: t
= t
= 1,386

=

=

= 0,0232 1,386 = 0,0321552

= 0,0660 1,386 = 0,091500497

=

B =

= 1325,87 / 3 = 441,95666666
441,96

B = 441,96
3,19

438,77 < B < 445,15

---