Определение граничной энергии и активности бета-препарата

ПЕРЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Физика»

Отчет по лабораторной работе № 323

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЧНОЙ ЭНЕРГИИ И АКТИВНОСТИ БЕТА-ПРЕПАРАТА»

Выполнил:

Студент группы АТ-811

Арсентьев М.Д.

Проверил:

Романова Р.А.

Санкт-Петербург 2013

Цель работы : определение двух важнейших характеристик источника бета-излучения – активности и граничной энергии.

1.  Описание установки

Рис. 1

1.  Низкофоновый блок

1.1  – сцинтилляционный детектор

1.2  – кассета в форме кольца

1.3  – образец поглощающего материала

1.4  – радиоактивный препарат

2.  Блок питания

3.  Пересчетное устройство

2.  Выполнение работы

2.1  Определение фона счетчика N_ф

                                                                                                  Таблица 1

Измерения проделывались в начале, в середине и в конце работы.

Пример расчетов:

 имп/с

N_ф = 3,2 ±0,6  имп/с

2.2  Определение активности бета-препарата

Таблица 2

 имп/с

N₁ = 232,06 ±1,82  имп/с

Активность препарата, число испускаемых препаратом электронов в 1 секунду рассчитывается по формуле:

, Бк

А = 75*(232,06-3,2)=17164,5 Бк

 Бк

 = 17164,5 ±1,9  Бк

2.3  Определение граничной энергии бета-препарата методом поглощения

                                   Таблица 3

На рис.2 показана кривая поглощения

Рис. 2

Максимальная энергия Е₀ , которой обладают электроны – граничная энергия бета-спектра рассчитывается по формуле:

, где

₀ – толщина слоя полного поглощения (см)

 – плотность поглощающего материала (г/см³)

юда следует:

3.  Контрольные вопросы

1. Какие три превращения ядер относят к бета-распаду?

О: К бета-распаду относя три основных процесса превращения:

- испускание ядром электрона (β^- -распад);

- испускание ядром протона (β⁺ -распад);

- захват ядром орбитального электрона (К- или L-захват).

2. Поток каких частиц называется бета-излучением?

О: Бета-излучением называется поток электронов.

3. Как изменяется число нераспавшихся ядер в препарате с течением времени?

О: С течением времени число нераспавшихся ядер убывает (закон радиоактивного распада) и может быть рассчитано по формуле:

, где

N₀ – число исходных ядер,

t – время,

Т – период полураспада – время, за которое распадется половина N₀.

4. Что называется периодом полураспада?

О: Период полураспада – время, за которое распадется половина N₀.

5. Что называется активностью препарата? Единицы измерения активности.

О: Активность препарата (А) – число ядер, распадающихся в препарате за 1 секунду, т.е. скорость  распада. В системе СИ единицей активности служит распад в секунду – беккерель, Бк. Также на практике измеряют активность в Кюри. 1Кюри = 3,7*10¹⁰ расп/с.

6. Какая энергия называется граничной энергией бета-спектра?

О: Граничная энергия бета-спектра - максимальная энергия Е₀ , которой обладают электроны. Распределение энергии между этими частицами может быть различным, но сумма энергий электрона и антинейтрино будет равна Е₀.