Wyznaczanie współczynników osłabienia promieniowania g v4 (2)

Pracownia Zakadu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

Nazwisko i imi studenta

Grzegorz Duda

Symbol grupy

ED. 3.5

Data wyk. wiczenia

1996-10-22

Symbol wiczenia

2.1 ; 2.2

Temat zadania

Wyznaczanie wsp�czynnik�w osabienia promieniowania .

ZALICZENIE

Ocena

Data

Podpis

Cel wiczenia:

Celem wiczenia jest wyznaczenie wsp�czynnik�w osabienia promieniowania oraz wykrelenie charakterystyk osabienia. Znalezienie r�wnania prostej liniowej czci pomiar�w i znalezienia masowego i liniowego wsp�czynnika osabienia.

Cz teoretyczna:

a) Promieniowanie powstaje w wyniku anihilacji pary pozyton-elektron, a take podczas reakcji jdrowych. Promieniowanie nie wystpuje samotnie. Najczciej towarzyszy promieniowaniu ,. Jest ono skutkiem zmiany stanu energetycznego jdra, kt�re (bd ju aktywne, bd te aktywowane reakcj jdrow) emituje czstki lub . Po wyemitowaniu czsteczek jdro pozostaje w stanie wzbudzonym. By powr�ci do normalnego stanu energetycznego emituje nastpnie kr�tkofalowe promieniowanie (5*10^-13m. -4*10^-11m.). Jest to promieniowanie przenikliwe, przez co najbardziej niebezpieczne. O ile czstki , zatrzymywane s przez niewielkie przeszkody (np.: kartki papieru w przypadku promieni ), to promieniowanie przechodzi przez r�ne materiay. Oson przed promieniowaniem stanowi dopiero grube bloki oowiane.

Dominujcymi, z oddziaywa , s:

- zjawisko fotoelektryczne, polegajce na wybijaniu elektronu z ich orbit wok� jdra. Energia takiego elektronu wynosi:

E_P=h-W

gdzie: W - praca wyjcia,

- zjawisko Comptona, w kt�rym przyjmuje si pdzcy foton jako korpusku, kt�ra w zderzeniach ze swobodnymi elektronami jest poddana prawom zachowania pdu i energii. Dugo fali takiego rozproszonego fotonu moemy wyliczy ze wzoru:

gdzie: - kt rozproszenia,

m_e-relatywistyczna masa elektronu

₀-dugo promieniowania pierwotnego,

- tworzenie si par pozyton-elektron, kt�ra zachodzi w polu elektrycznym jdra, lub elektronu (trzeciej czstki)

b) Stanowisko pomiarowe:

Ukad pomiarowy wykorzystywany w wiczeniu przedstawia rysunek 1

0x01 graphic

rys.1 Zestaw do pomiaru wsp�czynnika osabienia promieniowania

Ukad ten skada si z:

O - osona oowiana z kolimatorem,

Z - r�do promieniowania,

P.- prt do zawieszania pytek absorbentu,

A - pytki absorbentu,

SS - detektor scyntylacyjny,

UL.-ukad zliczajcy,

X - grubo absorbentu.

Wykonanie dowiadczenia:

WZORY:

y=ln N , a= , b=ln N₀ , y=ax+b

1) O�W.

Tabela 1.1 Pomiary dotyczce o�w.

Lp.	x_i [cm]	N_i	y_i=ln N_i	x_i² [cm²]	x_iy_i [cm²]	w₁	a=	b=ln N₀	N₀
	0,61	61818	11,03195	0,3721	6,729489	1
	1,014	37442	10,53055	1,028196	10,67798	1
	1,624	18488	9,824877	2,637376	15,9556	1
	2,234	9218	9,128913	4,990756	20,39399	1
	2,858	4627	8,439664	8,168164	24,12056	1	-1,23725	11,90198	65513
	3,892	1437	7,270313	15,14766	28,29606	1
	4,934	585	6,371612	24,34436	31,43753	1
	5,974	219	5,389072	35,68868	32,19431	1
	7,004	-74	---	49,05602	---	1
	8,014	92	4,521789	64,2242	36,23761	1
	9,054	-75	---	81,97492	---	1
Suma	47,212		4,521789	287,63243	206,04312	11

0x01 graphic

Wykres x_i=ln N

0x01 graphic

2) MIED.

Tabela 1.2 Pomiary dotyczce mied.

Lp.	x_i [cm]	N_i	y_i=ln N_i	x_i² [cm²]	x_iy_i [cm²]	w₁	a=	b=ln N₀	N₀
	0,49	94452	11,45585	0,2401	5,613365	1
	0,986	69740	11,15253	0,972196	10,99639	1
	1,486	51329	10,84601	2,208196	16,11717	1
	1,986	37329	10,52753	3,944196	20,90767	1	-0,62098	11,76264	2,464929
	2,476	27534	10,22318	6,130576	25,31259	1
	2,976	20443	9,925396	8,856576	29,53798	1
	3,476	14491	9,581283	12,08258	33,30454	1
	3,974	10864	9,29321	15,79268	36,93122	1
	4,466	8112	9,0011	19,94516	40,19891	1

0x01 graphic

Wykres x_i=ln N

0x01 graphic

3. ALUMINIUM

Tabela 1.3 Pomiary dotyczce aluminium.

Lp.	x_i [cm]	N_i	y_i=ln N_i	x_i² [cm²]	x_iy_i [cm²]	w₁	a= [cm]	b=ln N₀	N₀
	0,59	116517	11,6658	0,3481	6,882817554	1
	1,16	103136	11,5438	1,3456	13,39081239	1
	1,76	91777	11,4271	3,0976	20,11172592	1
	2,36	82036	11,3149	5,5696	26,70319575	1
	2,96	73256	11,2017	8,7616	33,15707769	1
	4,13	58069	10,9694	17,0569	45,30356929	1
	5,304	45557	10,7267	28,13242	56,89452059	1	-0,193967	11,77133	129487
	6,474	35968	10,4904	41,91268	67,91475206	1
	7,654	28550	10,2594	58,58372	78,52554109	1
	8,834	22971	10,042	78,03956	88,71092049	1
	10,034	17684	9,78042	100,6812	98,13668968	1
	11,214	15695	9,6611	125,7538	108,339547	1
	12,414	13871	9,53756	154,1074	118,3992153	1
	14,194	7872	8,97107	201,4696	127,3353312	1
	16,564	4850	8,48673	274,3661	140,5742617	1
Suma	105,646		156,07808	1099,22588	1030,379977	15

0x01 graphic

Wykres x_i=ln N

Wnioski i spostrzeenia :

Promieniowaniu towarzyszy promieniowanie lub , bezporedni pomiar liczby zlicze bez absorbenta daje wiksz liczb zlicze od rzeczywistej N₀ , dlatego wyznaczamy t liczb w spos�b poredni.