«атом және атом ядросының физикасы» ПӘнінен зертханалық ЖҰмыстарды орындауға арналған оқУ-Әдістемелік қҰрал
жүктеу/скачать 1,78 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Жұмыстың мақсаты
- Жұмыстың қысқаша теориясы
| Зертханалық жұмыс №12
(құрал-жабдықтар арқылы) ШЫҒАРЫЛАТЫН КВАНТ САНЫ БОЙЫНША ГАММА-СӘУЛЕЛЕНУ КӨЗІНІҢ БЕЛСЕНДІЛІГІН АНЫҚТАУ Жұмыстың мақсаты: γ-сәулелену көзінің белсенділігін эксперименталды анықтау. Құрал-жабдықтар: СРП-68-02, кобалть-60 негізіндегі радиоктивтік көз, қорғасындық табақшалар. Жұмыстың қысқаша теориясы N күшінің саны, көзден уақыттың бірлігіне есептеуішпен тіркелген, есептеуішке түсетін N гамма-кванттарының жалпы санына тура пропорциалы, және оның ε нәтижелілігі: N~Nγ·ε. Басқа жағынан, N мөлшері А препаратының белсенділігіне және бір ядроның ыдырауы кезінде шығарылатын n фотондар санына пропорциалы. Nγ~An. Бұл екі арақатынасты теңдік түрінде жазуға болады: N=aAnε, (1) а – гамма-кванттардың тек қана есептеуішке түсетін препараттан шығарылатын бөлігін есепке алатын пропорционалдық коэффициенті; а коэффициенті сол арқылы есептеуіш препараттан көрінетін, 4π жалпы дене түстес бұрышқа кіші өлшемдіω дене түстес бұрыштың арақатынасына тең, . (2) (1 )формуласына (2 ) теңдiгiнастынақояотырып . формуласын аламыз. (3) Есептеуіш пен гамма –сәулелену көздерінің өзара орналасуын ескере (1 сур), сонымен қатар l катод ұзындығын білу арқылы, оның диаметрі d,есептеуіш пен көздің алшақтығы r, тәжірибеден тікелей анықталуы мүмкін ω дене түстес бұрыш үшін мөлшер арқылы формуласын табуға болады . (4) (4) теңдігі есептеуімен (3) формуласы мына түрде қайта жазылады . (5) Егер радиоактивтік препарат бір рет ыдырағанның өзінде (n=1) әр түрлі энергиялардың гамма-кванттарын берсе: hν1, hν2, hν3, ...,онда есептеуіштің бұл кванттарға деген тиімділігі де әртүрлі және бірдей ε1, ε2, ε3, …. сәйкес болады Онда көз p1 кванттарын hν1 энергиясымен, р2 кванттарын hν2 энергиясымен, р3 кванттарын hν3 энергиясымен және т.б. деп есептеп (5) теңдігін мына түрде қайта жазамыз: . (6) Бұл теңдіктен препараттың белсенділігі осы жұмыста қолданылатын формула бойынша есептеліп шығуы мүмкін екендігі шығады , (7) l, d, r (см) мөлшерлері есептеуіш паспортынан немесе тікелей өлшеумен анықталады. Уақыттың бірлігі үшін есептеуішпен тіркелетін Nкүш саны Nф фоны мөлшері есебінде прибордың көрсетуі бойынша және өлі уақытты дұрыстату арқылы орнатылады. p1, p2, p3, … мөлшерлері гамма-сәулеленудің көзі болып қолданылатын препараттың ыдырау схемасында орналасқан. Кобальт-60 изотобы мына схема бойынша ыдырайды: Кобальт-60 ядросының біреуі ыдыраған кезде бета-бөлшектер (бета-спектрдің максималдық энергиясы 0,31 МэВ) және 1,17 және 1,33 МэВ энергияларымен екі гамма-кванттар шығарылады. Бұл жағдайда p1=p2=1. Әр түрлі энергиялы кванттар үшін есепттеуіш тиімділігін анықтау қиынға түседі. Бірақ өлшеулер үшін рұқсат етілген нақтылығымен бір материалдан бірдей жуандықта жасалған есептеуіштердің, қабырғалар тиімділіктері бірдей десек те болады. Сондықтан олардың шамалық бағасы үшін 1 сур. графиктар мен суреттерді қолдануға болады. Бұл жорамал зертханалардағы препараттарды эксперименталдық орнату үшін қажетінше жеткілікті көздің белсенділігін 20-30 %-ға дейінгі дәлдікте анықтауға мүмкіндік береді. Жұмысты жүргізу тәртібі: 2 сур. көрсетілген орнатуды құрастырамыз. Табиғи фонның мөлшерін анықтаймыз. 1 сек ішінде прибормен тіркелген импульстер санын анықтаймыз және гамма-сәулеленудің көзін есептеуіштен 15-30 см алшақтықта орналастырамыз. Өлшеуді 100 секундтан 5 рет жүргіземіз және алынған нәтижелерді ортақ шамаға келтіреміз. N''=N'·Nф фоны есебінде импульстар санын есептейміз. τ=с есептеуіштің өлі уақытын қабылдай отырып, 1 секунд үшін импульстер санын есептейміз: . См-де берілген l және d-мөлшерін табамыз. Радиоактивтік көздің ыдырау схемасын сараптай келе рiмөлшерін анықтаймыз. 1 Сурет график бойынша есептеуіштің тиімділігін анықтаймыз. (7) формуласы бойынша гамма-сәулелену есептеуішінің тиімділігін анықтаймыз. 1 мин ішінде ыдырау санымен өлшенген белсенділікті ауыстыру үшін милликюрида алынған мөлшерді 60·3,7·107 бөлу қажет. Осындай өлшеулерді екі басқа арақашықтық үшін қайталаймыз және А1, А2, А3 белсендлігінің есептелген шешімдерін ортақ шамаға келтіреміз. Алынған деректерді 1 кестеге толтырамыз. 1 кесте
А1, А2, А3 шығарылған мәндерін қолданғаннан кейіннәтиженің абсолюттік қателіктерін есептейміз. Соңғы жауапты формасытүріндежазамыз. БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ: Белсенділікті анықтау, бірлік белсенділігі Күш-қуаттың, импульстер саны мен ағынының байланысы Гамма-кванттардың қалыптасуы жүктеу/скачать 1,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|