Часть I: Оценка среднего значения пробега -частицы
1. Принципиальная схема установки рис.1:
|
C
Счетчик Гейгера улавливает α-частицы, вылетающие из источника ионизирующего излучения (ИИИ). Их число определяется регистрирующим устройством (РУ).
2. Отодвигая ИИИ от счетчика на расстояние х в воздухе, считаем α-частицы трижды через 30 с, берем среднее значение .
3. Перемещения осуществляем до тех пор, пока число частиц не станет равным 0.
4. Данные заносят в табл. 1.
Таблица 1
№ п/п | х, см | N | |
138,5 | |||
0.25 | |||
0.50 | |||
0.75 | |||
1.00 | 87,2 | ||
1.25 | |||
1.50 | |||
1.75 | |||
2.00 | 43,4 | ||
2.25 | |||
2.50 | |||
2.75 | |||
3.00 | 26,7 | ||
3.25 | |||
3.50 | |||
3.75 | |||
4.00 | 18,1 | ||
4.25 | |||
4.50 | |||
4.75 | |||
5.00 | 15,6 | ||
5.25 | |||
5.50 | |||
5.75 | |||
6.00 | 13,8 | ||
6.25 | |||
6.50 | |||
6.75 | |||
7.00 | 10,1 | ||
7.25 | |||
7.50 | |||
7.75 | |||
8.00 | |||
8.25 | |||
8.50 | |||
8.75 |
5. Строим график зависимости N(x) см. график 1.
6. Строим график зависимости см. график 2.
7. По данным графическим зависимостям находят и RЭ (где - средний пробег, RЭ – эффективный пробег).
График 2. График зависимости
Методом интерполяций на ось ОХ находим:
средний пробег: , эффективный пробег: Rэф=10 см.
,
.
Часть II. Оценка коэффициента поглощения
1. Определяем число ионизирующих частиц NФ за 30 с. Повторяем измерения. Вычисляем среднее значение радиоактивного фона .
2. Помещаем рядом с трубкой счетчика Гейгера ИИИ. Измеряем число частиц N за 30 с. Повторяем измерения и определяем среднее значение .
3. Не меняя положения ИИИ, помещаем между ним и трубкой счетчика ИИ металлическую прокладку (толщина пластинки d указана на поверхности металла). Записываем значение d в табл. 1 и повторяем п.3, измерив N трижды и вычислив среднее значение .
4. Увеличиваем последовательно толщину прокладок, постепенно добавляя по одной прокладке (пластинке). Заносим данные значения d, измеряем число ионизирующих частиц по электронному счетчику-секундомеру. Доводим толщину пластинок до значения d 5 мм.
5. Данные эксперимента заносим в табл. 2.
6. Строим график зависимости ln( = f(d). Определяем коэффициент поглощения .
Таблица 2
d, мм | NФ | N1 | N2 | N3 | ln | |
4,007 | ||||||
0,2 | 3,8 | |||||
0,4 | 3,71 | |||||
0,6 | 3,4 | |||||
0,8 | 3,2 | |||||
1,0 | 3,0 | |||||
1,2 | 2,8 | |||||
1,4 | 2,64 | |||||
1,6 | 2,5 | |||||
1,8 | 2,28 | |||||
2,0 | 2,2 | |||||
2,2 | 2,12 | |||||
2,4 | 2,02 | |||||
2,6 | 1,96 | |||||
2,8 | 12,5 | 1,9 | ||||
3,0 | 1,84 | |||||
3,2 | 11,5 | 1,8 | ||||
3,4 | 1,75 | |||||
3,6 | 1,7 | |||||
3,8 | 10,5 | 1,65 | ||||
4,0 | 10,5 | 1,6 | ||||
4,2 | 1,56 | |||||
4,4 | 9,5 | 1,5 | ||||
4,6 | 1,48 | |||||
4,8 | 1,44 | |||||
5,0 | 8,5 | 1,4 |
График 3. График зависимости ln( = f(d)
Оценка тангенса угла наклона двух пунктирных линий дает информацию о коэффициенте поглощения ионизирующих частиц:
1. ,
2. .
Выводы по работе:
1. Изучили явление радоактивности;
2. Исследовали явление радиоактивности на примере α-частиц;
3. Определили: средний пробег: ,
эффективный пробег: Rэф=10 см.
пробег (путь) α-частицы: ,
массовое значение пробега: .
коэффициент поглощения: , .
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РГР
(3 семестр)