Определяне енергията на гама-лъчи по слоя на полуотслабване цел на упражнението
Изтегляне 43.29 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- Опитна постановка
- Изпълнение на упражнението
| ОПРЕДЕЛЯНЕ ЕНЕРГИЯТА НА ГАМА-ЛЪЧИ
ПО СЛОЯ НА ПОЛУОТСЛАБВАНЕ Цел на упражнението е изучаване взаимодействието на -лъчи с веществото в т. нар. геометрия на преминаване и прилагането на един стар и прост метод за определяне енергията на -източник. Теоретични бележки Рентгеновите и -лъчите взаимодействат с веществото чрез три основни процеса: 1. Фотоефект. 2. Комптоново разсейване. 3. Възникване на двойка електронпозитрон. -лъчите с висока енергия могат да предизвикат и ядрени реакции от типа (,n). Възможно е също и еластично разсейване от свободни електрони или разсейване от цели атоми, при което всички електрони в атома участват кохерентно. Еластичните разсейвания не водят до загуба на енергия, а само до промяна в посоката на движение на фотона, така че съществени са само основните три процеса. Именно те обясняват и главните особености на поглъщането на фотонните лъчения:
Голямата проникваща способност се дължи на много по-малките сечения за трите процеса в сравнение със сечението за нееластични удари на заредени частици с атомните електрони. Потокът намалява поради това, че и при трите процеса взаимодействалите фотони са напълно отстранени от него. Коефициентите на отслабване линеен, масов и атомен, се въвеждат чрез експоненциалната зависимост на интензитета на фотонен поток от дебелината на поглътителя d (фиг. 1): (1) I(d) = I0exp(d) . 
Фиг. 1. Експоненциално спадане на интензитета на сноп гама-лъчи Тъй като отслабването на потока става поради отстраняване на фотони, взаимодействали по някой от трите основни процеса, то = ф + k + Индексите в тези три нови линейни коефициента на отслабване показват с кой процес е свързано отслабването: поглъщането поради фотоефект е означено с “ф”, комптъновото разсейване – с “k”, а създаването на двойка електронпозитрон - с “”. Масовият коефициент (а също линейният и атомният) на съединение или смес е тегловна сума от масовите коефициенти на елементите, съставящи съединението или сместа:
като wi е тегловната част на i-тия елемент в съединението. Ако са известни сеченията за трите процеса, пълното сечение е = ф + k + и линейният коефициент на отслабване се получава с умножение на пълното сечение по броя на атомите в единица обем n0:
Както бе посочено по-горе основните процеси, водещи до отслабване в интензитета на падащия сноп -лъчи, са фотоефект, ефект на Комптън и възникване на двойка електронпозитрон. Приносът на всеки от тези три процеса съществено зависи от енергията на -лъчите и от атомния номер на веществото. Експерименталното определяне на слоя на полуотслабване се свежда до следното. Измерва се интензитетът на сноп -лъчи в зависимост от дебелината на няколко поглътителя от един и същ материал. Построява се зависимостта на отслабването на интензитета от дебелината на поглътителите в полулогаритмичен мащаб. Получената графика представлява права с ъглов коефициент, равен на коефициента на отслабване за съответното вещество (линеен, ако дебелината е дадена в метри, или масов, ако се работи с масова дебелина). Слоят на полуотслабване се получава от израза
1 – източник на гама-лъчи, 2 – оловна защита, 3 – канал на колиматора, 4 – поглътител, 5 – детектор, 6 – защита на детектора І – положение на поглътителя при лоша геометрия ІІ - положение на поглътителя при добра геометрия Изпълнение на упражнението1. Измерва се пълният спектър на моноенергетичния източник на -лъчи 137Cs. Чрез подходящ избор на праг и прозорец на едноканалния амплитуден анализатор (ЕАА) регистрирането на импулси се ограничава само в областта на фотопика. Всички следващи измервания на преминалите през поглътителите -лъчи се извършват за така избрания енергетичен интервал (режим на диференциално броене с широк прозорец, покриващ пика на пълното поглъщане). 2. Измерва се фонът със статистическа точност 3 %. 3. Поставя се радиоактивният източник и се измерва скоростта на броене без поглътители с точност 13 %. 4. Между източника и детектора се поставят последователно тънки оловни пластинки и се измерва скоростта на броене със същата точност. Прави се корекция за фон. 5. Същата процедура се повтаря за медни пластинки. 6. Построяват се кривите на отслабване за олово и мед в полулогаритмичен мащаб и се определят коефициентите на отслабване за двата метала. 7. Пресмята се дебелината на слоя на полуотслабване за оловен и меден поглътител. С помощта на номограмата от фиг. 3 се определя енергията на -лъчите. 8. Определят се ефективните сечения за олово и мед. 
Фиг. 3. Номограма за определяне на енергията на гама-лъчи по слоя на полуотслабване за олово Каталог: Members -> labaqf -> uptvaniya-ayaf Members -> Книга на България и не подлежи на коментар. При съкращаването на текста имайте предвид Members -> Министерство на околната среда и водите Members -> Сив жерав Обикновен жерав, турна, кокор Grus grus Members -> Книга на б-я (1985) Нанкинов и кол. (1997) Members -> Chairman филип гунев deputy Minister of Interior Members -> Въвеждане (четене) на данни в clips uptvaniya-ayaf -> Теоретични бележки uptvaniya-ayaf -> Упражнение 19. Импулсна характеристика и ефективност на гайгер-мюлеров брояч Изтегляне 43.29 Kb. Сподели с приятели:
|
,
.
