НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА

ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

Кафедра «Ядерные реакторы и энергетические установки»

Лаборатория защиты

Лабораторная работа №2

(часть 1)

Спектрометрия ионизирующих излучений с помощью импульсных пропорциональных детекторов и амплитудных анализаторов

Выполнил: студент группы 09-МТ Ларин А.А .

Проверил: преподаватель Шлокин Е.А.

Нижний Новгород - 2011

Цель работы:

Практическое освоение метода спектрометрии ионизирующего излучения, основанного на применении импульсного пропорционального детектора (ИПД) и многоканального амплитудного анализатора.

1. Приборы и оборудование

Лабораторная установка представляет собой комплекс технических средств, предназначенный для спектрометрии по энергии гамма-излучения. Основой установки является специализированный учебный макет УМ-5. Установка включает в себя:

• учебный макет УМ-5 ;

• амплитудный анализатор БПА-94М ;

• высоковольтный блок питания БНВ2-95.

Для исследования были получены образцы ионизирующих излучений:

²⁴¹Am (Е₀=59,6 кэВ) и ¹³⁷Cs (E₀=662 кэВ) – в качестве неизвестного источника.

Теоретическая часть

Ионизирующее излучение (ИИ) состоит из частиц или квантов, имеющих одинаковую либо различную энергию. Важнейшей характеристикой ИИ является его энергетический спектр – распределение ионизирующих частиц по энергиям.

Измерение энергетических спектров ИИ называется спектрометрией по энергии, а предназначенные для этого приборы и установки – спектрометрами энергии.

Одним из методов измерения энергетических спектров ИИ является метод, основанный на применении устройств, непосредственно преобразующих величину энергии частиц в величину сигнала, пропорциональную этой энергии. Такими устройствами являются импульсные пропорциональные детекторы (ИПД).

2. Практическая часть

В карман 2 (БДЭГ 2-22) макета УМ-5 поочередно помещались образцы ИИИ ²⁴¹Am и ¹³⁷Cs (в качестве неизвестного источника).

Для ²⁴¹Am

Результаты полученные в ходе эксперимента сведены в таблицу 1.

Интервалы	Зачения u
0,2-0,4	400
0,4-0,6	900
0,6-0,8	1100
0,8-1	1500
1-1,2	1650
1,2-1,4	1400
1,4-1,6	600
1,6-1,8	500
1,8-2,0	400
2,0-2,2	370
2,2-2,4	580
2,4-2,6	2230
2,6-2,8	660
2,8-3,0	15
3,0-3,2	10

Таблица 1

Для ¹³⁷Cs

Результаты, полученные в ходе эксперимента сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Интервалы	Зачения u
0,2-0,4	350
0,4-0,6	650
0,6-0,8	450
0,8-1	360
1-1,2	1010
1,2-1,4	1900
1,4-1,6	2970
1,6-1,8	730
1,8-2,0	750
2,0-2,2	800
2,2-2,4	710
2,4-2,6	25
2,6-2,8	20
2,8-3,0	17
3,0-3,2	15

На основании таблиц 1 и 2 построены графики амплитудных спектров для 241Am и 137Cs (рис. 1 и рис. 2).

Am⁶⁰

Рис. 1

Значение энергии фотонов для 241Am Eo=59,6 кЭв по справочнику.

Cs¹³⁷

Рис. 2

Т.к. данный источник имеет только одну энергию фотонов и она близка к значению 662 кэВ, то можно сделать вывод, что этот источник – 137Cs.

Лабораторная работа №2

(часть 2)

Цель работы: Определение коэффициентов взаимодействия γ-излучения с веществом и энергии монохроматического пучка γ-квантов.