Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить слой половинного ослабления бета- лучей в алюминии. Определить максимальную энергию бета-спектра.

ОБОРУДОВАНИЕ: Свинцовый домик с торцевым счетчиком СБТ-13, радиоактивный бета-источник, набор поглотителей — пластинок алюминия, пересчетная установка,

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Подготовьте установку к работе. Установите тумблер «работа-проверка» в положение «работа», а тумблер выбора режима счета «счет ручной — автомат» в положение «счет ручной» при измерении времени счета секундомером.

Если время счета будете измерять внутренним реле времени, то этот тумблер установите в положение «автомат», а время счета задается нажатием клавиш «10 с «, «40 с», «100 с» или «400 с». Подключите установку к сети переменного тока. Включите тумблер «сеть». Нажмите кнопку «сброс».

2. Заготовьте таблицу 2 результатов измерений.

Таблица 2.

<N_ф > = ______имп/с

3. В верхний паз этажерки 7 вставьте диафрагму 2, пластинку с радиоактивным источником 4 вставьте в один из нижних пазов. Установите латунный фильтр между источником и диафрагмой. Закройте крышку домика.
4. Нажмите кнопку «пуск-стоп». По истечении промежутка времени, заданного клавишей реле времени, снимите показания цифрового индикатора. Это будет фон N_ф установки. Нажмите кнопку «сброс». Повторите измерения 10 раз и среднее значение <N_ф> запишите в табл. 2.
5. Уберите из домика латунный фильтр. Определите скорость счета N’ без поглощающей пластинки. Измерения повторите 10 раз. Изменяя толщину поглотителя (число пластинок) каждый раз определите скорость счета N’. Средние данные занесите в табл. 2.
6. Выключите установку, сдайте радиоактивный источник преподавателю или лаборанту.
7. Вычислите величины N = <N_ф> — <N’> и ln (N)

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Ручная обработка.

1.1. Постройте график зависимости ln(N) = f(d) : постройте оси, нанесите нужный масштаб и экспериментальные точки (d_i , ln(N)_i ) согласно табл. 2.

1.2. Через экспериментальные точки проведите оптимизированную прямую (так, чтобы по обе стороны от нее было расположено одинаковое число точек на примерно одинаковом расстоянии).

1.3. Определите по графику угловой коэффициент прямой по формуле: A = Dy/ Dx, где Dy и Dx — приращение ординаты и абсциссы, определенные по двум произвольным точкам на прямой.

1.4. Согласно (4) по величине обратного значения углового коэффициента (1/A) полученной прямой вычислите толщину d₀₅ и слоя половинного ослабления по формулам (4) и (5). По табл. 1 или формуле (6) определите максимальную энергию бета-спектра.

2. Обработка на ЭВМ.

2.1. В соответствии с инструкцией к программе обработки линейных зависимостей методом наименьших квадратов произведите обработку экспериментальной зависимости ln (N) = f(d)

1.3. Провести на графике прямую через рассчитанные на ЭВМ контрольные точки. Данная прямая будет оптимальным графиком нашей экспериментальной зависимости.

1.4 Согласно (4) по величине обратного значения углового коэффициента (1/A) полученной прямой вычислите толщину d₀₅ и слоя половинного ослабления D₀₅, по формулам (4) и (5). По табл. 1 или формуле (6) определите максимальную энергию бета-спектра.

1.5. Определите доверительную погрешность D(d₀₅) по формуле:

D(d₀₅) = t_a,(n-2)×S(1/A× ln2

где t_a,(n-2) — коэффициент Стьюдента для числа степеней свободы, равного (n-2), S(1/A) — среднеквадратичное отклонение обратного значения углового коэффициента (1/A).

 ВЫВОДЫ

1. Запишите результаты измерения в виде

d₀₅ = ________ ±______, см,  a= 0,95

D₀₅ = ________, мг/см,

E_bmax = _______, МэВ

2. По полученному графику оцените, как выполняется закон поглощения (2). Мерой невыполнения закона может также служить величина D(d₀₅)/(d₀₅)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое бета-излучение? Какие бывают виды бета распадов? Записать реакции каждого вида бета-распада.
2. Какой характер имеет спектр энергий бета-частиц? Как объяснить его происхождение? Что называют максимальной энергией бета-спектра?
3. Запишите закон ослабления b-излучения в веществе. Что называется слоем половинного ослабления? Какой вид имеет зависимость

ln(N) = f(d)?

4. Объясните принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера?
5. Каким методом определяется слой половинного ослабления в данной работе?