Pracownia Zakładu Politechniki Lubelskiej
Nazwisko i imię Bielski Wojciech	Ćwiczenie	Grupa	Semestr III
	Nr 2.1	3.1	Rok akademicki 1996/97
Temat ćwiczenia Wyznaczanie współczynników osłabienia promieniowania		Data wykonania	Ocena

1. Wstęp

Podstawową cechą oddziaływania promieniowania z materią jest występowanie tzw. Zjawiska śrutowego, polegającego na tym, że każdy foton jest niezależnie usuwany z padającej wiązki promieniowania. Liczba kwantów dN usuniętych ze strumienia o natężeniu N, po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości dx wynosi

dN=-μNdx μ- współczynnik osłabienia

Współczynnik osłabienia określa jaka część promieniowania zostanie usunięta z wiązki pierwotnej po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości jednostkowej. Po scałkowaniu poprzedniego równania, otrzymujemy wykładniczą postać prawa osłabienia:

(2) N=N₀e^-μx

Występujący w tym równaniu współczynnik osłabienia jest tzw. Całkowitym współczynnikiem osłabienia.

W przypadku, gdy współczynnik osłabienia zależy od grubości absorbentu wzór (2) nie jest słuszny, dlatego należy go zlogarytmować

lnN=lnN₀-μx ,

tak więc prawo osłabienia przedstawione jest równaniem prostej o współczynniku kierunkowym μ.

2. Wykonanie ćwiczenia

P. A O

SS *Z

UL

Rys. Zestaw do pomiaru Współczynnika osłabienia promieniowania γ

O- osłona ołowiana z kolimatorem ,

Z- źródło promieniowania,

P.- pręt do zawieszania płytek absorbentu,

A- płytki absorbentu,

SS- detektor scyntylacyjny,

UL.- układ zasilający.

Źródło promieniowania znajduje się w osłonie ołowianej. Promieniowanie przechodzi przez kolimator i pada na absorbent zawieszony na pręcie. Po przejściu przez absorbent rejestrowana jest przez detektor i układ zasilający.

Pomiary polegają na rejestracji kwantów γ przechodzących przez absorbent (ołów) o zmiennej grubości (grubość płytek absorbentu 5 i 10 mm).

Pierwszym pomiarem jest pomiar tła promieniowania. W tym celu należ pomiędzy źródłem promieniowania , a sondą umieścić wszystkie płytki ołowiane i rejestrować liczbę zliczeń impulsów w ustalonym przedziale czasu (2 min.). Następnym pomiarem jest pomiar bez absorbentu. Później dokładamy po jednej płytce i każdorazowo rejestrujemy liczbę zliczeń impulsów, aż do osiągnięcia poziomu tła promieniowania.

3. Wyniki pomiarów

Nr pom.	X [cm]	N	N bez tła	lnN=y	x^2 [cm^2]	W	x*y [cm]	y'	Δy^2
1	0.6	86224	64044	11,067	0,36	1	6,640	11,148	0,006
2	1	64716	42536	10,658	1	1	10,658	10,648	0,001
3	1.6	43170	20990	9,952	2,56	1	15,923	9,898	0,003
4	2	36377	14197	9,561	4	1	19,122	9,398	0,026
5	2.6	27121	4941	8,505	6,76	1	22,113	8,648	0,020
6	3	22218	38	3,637	9	1	10,911
Σ=	7.8			49,743	14,68	5	74,456		0,056

lnN=lnN₀-μx

y=lnN

b=lnN₀

a=-μ

Tło=22180

Δ =

a =

b =

Wartość liniowego współczynnika osłabienia μ=1,25 ¹/cm

lnN₀=11,898 N₀=146972

Błędy wartość a i b

Δa= Δb=

y'- liczymy ze wzoru y_i'=-μx+ b Δy_i²=(y_i'-y_i)²

y₁'=-1,25*0,6+11,898=11,148 Δy₁²=(11,148-11,067)²=0,0060

y₂'=-1,25*1 +11,898=10,648 Δy₂²=(10,648-10,658)²=0,0001

y₃'=-1,25*1,6+11,898= 9,898 Δy₃²=(9,898 - 9,952)² =0,0030

y₄'=-1,25*2 +11,898= 9,398 Δy₄²=(9,398 - 9,561)² =0,0260

y₅'=-1,25*2,6+11,898= 8,648 Δy₅²=(8,648 - 8,505)² =0,0200

lnN₀=0,145 N₀ = e^0,145=1,16

y=(

Błąd względny

%

Masowy współczynnik osłabienia

Grubość warstwy połówkowego osłabienia x_1/2=1,4 (z wykresu)

x_1/2=

---