Порядок проведения работы
1.Выполнить пп 1 и 2 задачи № 1.
2. Приложить -препарат к экрану счетчика и через 1 минуту провести измерения числа импульсов N. Измерения провести 5 раз. Результаты измерений занести в таблицу 2.
Таблица 2
l мм N(l) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
... |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
среднее N |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Подставку с -источником опустить на 2 мм. Повторить измерения 5 раз.
4. Провести подобные измерения, каждый раз увеличивая расстояние на 1 мм. (При каждом значении li измерения проводятся 5 раз.)
5. Толщину слоя l увеличивать до тех пор, пока не прекратится счет импульсов.
6.
Для каждого значения l
рассчитать среднее значение
.
Построить график функции
.
Экстраполируя по графику прямолинейный
участок спадающей кривой (см.рис.3) найти
значение
.
Контрольные вопросы
1. Что такое -излучение? Как оно взаимодействует с веществом?
2. Вывести закон радиоактивности распада. Представить его графически.
3. Что такое активность препарата? Каковы единицы её измерения?
4. Что такое длина свободного пробега -частиц и от чего она зависит?
5. Сравнить проникающую способность -лучей с другим видами излучений.
6. В чем состоит принцип работы сцинтилляционного счетчика?
Принцип работы сцинтилляционного счетчика
Сцинтилляционный метод регистрации ядерного излучения является одним из самых старых методов экспериментальной ядерной физики.
Устройство простейшего сцинтилляционного прибора, предназначенного для регистрации α-частиц, - спинтарископа – представлена на рис.1.
1-л
инза
2-радиоактивный препарат
3-экран из сернистого цинка.
Рис.1
Основными деталями спинтарископа являются: экран 3, покрытый слоем сернистого цинка, и короткофокусная лупа 1. Альфа-радиоактивный препарат 2, помещенный на конце иглы примерно против середины экрана на расстоянии 1-2 см от него. α-частицы при попадании на экран ионизируют и возбуждают атом сернистого цинка. Рекомбинация ионов и возвращение возбужденных атомов в нормальное состояние сопровождается испусканием фотонов света. Вспышка света, возникающая в кристалле, довольно интенсивна, её можно зарегистрировать при наблюдении через лупу.
Процесс преобразования кинетической энергии быстрой заряженной частицы в энергию световой вспышки называется сцинтилляцией.
В современных сцинтилляционных счетчиках регистрация световых вспышек производится с помощью фотоэлектронных умножителей, которые преобразуют энергию световой вспышки в сцинтилляционном кристалле в энергию импульса электрического тока и производят усиление импульса электрического тока в миллионы раз. Импульсы тока на выходе фотоэлектронного умножителя регистрируются с помощью радиометра.
Кроме сернистого цинка применяются такие люминофоры (вещества, обладающие способностью сцинтиллировать), как иодистый натрий, иодистый цезий, антрацен, стильбен.
В фотоэлектронных умножителях (ФЭУ) используются явление вторичной электронной эмиссии. ФЭУ применяются для усиления слабых токов.
Свет Э1 Э3
К Э2 А
ФЭУ представляет собой вакуумную трубку с фотокатодом К и анодом А, между которыми расположено несколько электродов – эмиттеров.
При наличии n эмиттеров на аноде, называемом коллектором, получается усиленный в раз фототок.