ЛР 41
.pdfУстановка подключена к компьютеру с помощью многоканального ана-
лого-цифрового преобразователя АЦП. В работе используется программа изме-
рений, выполненная в оболочке LabView.
Порядок выполнения работы
1.Включить установку.
2.Включить компьютер и загрузить программу измерений, активизировав файл нужной работы «LabView. Lab 41 real». На рис. 4 представлена панель ин-
терфейса.
Рис.4
3.Выполняя работу, следовать указаниям, представленным на мониторе компьютера.
4.Снять кривые поглощения гамма-излучения веществом. Для этого:
а) установить между источником гамма-излучения и счетчиком последова-
тельно пластины из поглощающего материала (алюминия) толщиной 0; 2,5; 5;
10; 15; 20 мм;
11
б) после каждой такой установки определить число импульсов, зафиксиро-
ванных пересчетным прибором за определенное время;
в) выполнить аналогичные измерения для другого поглощающего материа-
ла – свинца.
5. Результаты измерений занести в таблицу.
Интенсивность гамма-излучения
|
|
|
I |
Iф |
I |
|
|
Вещество |
x, см |
|
|
|
|
|
ln I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
имп./мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
1,50 |
|
|
|
|
|
|
|
2,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
1,50 |
|
|
|
|
|
|
|
2,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь x – толщина поглощающего слоя, I' – интенсивность, измеренная без по-
правки на фон (показание пересчетного прибора), |
Iф – интенсивность фона, |
|
I = I' – Iф – истинная интенсивность излучения. |
|
|
6. По |
данным таблицы на одном графике |
построить зависимости |
ln I = f(x) |
для алюминия и свинца. По формуле (4) по прямолинейным участкам |
этих зависимостей рассчитываются соответствующие коэффициенты поглоще-
ния и сравниваются между собой. Для повышения точности измерений при
12
расчете по формуле (4) точки с координатами х1 и х2 не должны слишком близко находиться друг к другу.
Обработка результатов измерений может быть выполнена на ЭВМ. В этом случае необходимо рассчитать погрешность определения по формуле
= tp,n S<x>, где tp,n – коэффициент Стьюдента; S<x> – среднеквадратичное от-
клонение.
7. Рассчитать по формуле (3) толщину слоя половинного ослабления для
ln2
свинца и второго материала. ∆1/2= .
8. Рассчитать по формулам (5) и (6) коэффициенты поглощения и у для свинца. Найти теоретическое значение полного коэффициента поглощения для свинца по формуле (4).
9. Сравнить экспериментальное и теоретическое значения для свинца:
n теор эксп .
теор
Контрольные вопросы
1.Дайте характеристику различных видов радиоактивного излучения.
2.Каковы основные механизмы взаимодействия гамма-излучения с ве-
ществом?
3.Какой вид имеет закон ослабления гамма-излучения при прохождении через вещество?
4.Опишите конструкцию и принцип действия счетчика Гейгера-
Мюллера.
5.Сформулируйте цель данной работы.
6.Изложите порядок выполнения работы.
13
ПРИЛОЖЕНИЕ
ФОРМА ОТЧЕТА
Титульный лист:
УрФУ Кафедра физики ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 41
Измерение коэффициента поглощения
гамма-излучения
Студент(-ка)_____________
Группа __________________
Преподаватель____________
Дата ____________________
На внутренних страницах:
1. Расчетная формула:
μ lnI1 lnI2 ,
X2 X1
где – коэффициент поглощения; I – интенсивность гамма-излучения; х – толщина слоя вещества.
2. Средства измерения и их характеристики
Средства измерения |
Предел |
Цена деления |
Предел основной |
|
измерений |
|
погрешности |
|
|
|
|
|
|
|
|
14
3.Установка № ______, источник излучения_______________________
4.Проверка правильной работы пересчетного прибора
4.1.Число импульсов________________
4.2.Относительная погрешность пересчетного прибора
______________________________________________________
5.Результаты измерений оформить в виде таблицы (образец см. на с. 12).
6.Построение графиков ln I = f (x) по данным таблицы (см. с. 12).
7.Расчет коэффициентов поглощения материалов:
= …
8.Расчет ∆1/2 для обоих материалов и τ, y, μтеор для свинца. Справочные данные для свинца: Z = 82, A = 207, ρ = 11,3·103 кг/м3.
Выводы.
15
Учебное издание
ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ
ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
Составитель Клименков Александр Александрович
Компьютерная верстка Н.Н. Анохиной
Подписано в печать |
09.10.2010 г. |
Формат 60 84 1/16. |
|
Бумага типографская. |
Плоская печать. |
|
Усл. печ .л. 0,86. |
Уч.- изд. л. 0,8. |
Тираж 100 |
экз. |
Заказ. |
Редакционно-издательский отдел УрФУ
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19. rio@mail.ustu.ru
Ризография НИЧ УрФУ
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19.
16