105373

Wstęp teoretyczny.

Promieniowanie 7 jest jednym z wysokoenergetycznych, elektromagnetycznych promieniowali jądrowych. Powstaje ono w trakcie przechodzenia jądra atomowego o wzbudzonym stanie energetycznym do stanu niższego. Różnica energii pomiędzy tymi poziomami zostaje wypromieniowana w postaci kwantu promieniowania elektromagnetycznego - fotonu 7.

Promieniowanie to oddziałuje z ośrodkiem, w którym się rozchodzi, czyli z elektronami, jądrami i polem elektrycznym jądr a. Z oddziaływaniami tymi mamy do czynienia w zjawiskach:

1.    fotoclcktrycznym;

2.    tworzenia par elektron-pozyton;

3.    zjawisku Comptona.

W celu zbadania oddziaływania promieniowania 7 z materią najlepiej jest wykorzystać zjawisko Comptona, ponieważ w dwóch pozostałych zjawiskach oddziałujący foton 7 zostaje całkowicie zaabsorbowany W zjawisku fotoelektrycznym energia fotonu zostaje zużyta na jonizację fotonu i nadanie energii kinetycznej wybitemu elektronowi. Podczas tworzenia się par elektron-pozyton przy współdziałaniu jądra foton przekształca się w elektron 1 pozyton. Natomiast w zjawisku Comptona część energii fotonu 7 zostaje przekazana elektronowi, z którym się zderza. Foton o niższym poziomie energii zostaje odchylony o pewien kąt od kierunku pierwotnego.

Jeśli na drodze wiązki promieniowania 7 zostanie umieszczona płytka absorbenta, to jej natężenie zmaleje, ponieważ kwanty 7 są usuwane z wazki w skutek oddziaływania z absorbentem. Usuwanie zachodzi z określonym prawdopodobieństwem zależnym od energii fotonów wiązki i materiału absorbenta.

Oddziaływanie fotonów 7 z materią można scharakteryzować za pomocą prawdopodobieństwa usunięcia z wiązki na jednostkę drogi przebytej w absorbencie. Własność:

n(x) = n₀* e ^px

określa ilość n kwantów w wiązce w zależności od drogi x przebytej w absorbencie. gdzie: n„ - początkowa ilość kwantów 7;

p    - prawdopodobieństwo przypadające na jednostkę drogi w absorbencie.

Grubość absorbenta osłabiającego natężenie wiązki do połowy początkowej wartości nazywamy grubością połówkowego osłabienia i wynosi ona: x„2= ln 2/p.

Poniew^raż w konkretnym materiale w^rartość x,„ zależy' jednoznacznie od energii promieniow ania 7, więc można jej użyć do wyznaczenia tej energii.

Opis stanowiska.

Na stanowisku pomiarowTiii znajdują się:

1.    licznik G-M zliczający impulsy promieniowania;

2.    źródło promieniowania 7;

3.    przysłony ołowiane;

4.    suwmiarka;

5.    stoper;

6.    przycisk zatrzymujący i zerujący licznik.