I Pracownia Zakładu Fizyki PL
Wydział Elektryczny		Ćwiczenie nr.: 2.1
	Semestr: III	Grupa: ED 3.3	Rok akadem.: 98/99
Temat: Wyznaczenie współczynników osłabienia promieniowania γ		Data wykonania: 98.11.26	Ocena:

Podbudowa teoretyczna:

Podstawową cechą charakterystyczną oddziaływania promieniowania γ z materią jest występowanie tzw. zjawiska śrutowego, polegającego na tym, że każdy foton jest niezależnie usuwany z padającej wiązki promieniowania. Liczba kwantów dN usuniętych z promieniowania o natężeniu N, po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości dx wynosi:

gdzie μ jest stałą dla określonej energii promieniowania oraz ośrodka i nazywa się współczynnikiem osłabienia. Po scałkowaniu tego równania otrzymuje się znany wzór na prawo osłabienia:

(*) , gdzie

N₀ -natężenie promieniowania padające na absorbent

N - natężenie promieniowania po przejściu przez absorbent o grubości x

Współczynnik osłabienia μ określa jaka część promieniowania zostanie usunięta z wiązki pierwotnej po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości jednostkowej. Współczynnik osłabienia masowy otrzymamy po podzieleniu liniowego współczynnika osłabienia przez gęstość absorbenta. Logarytmując równanie (*) otrzymamy równanie z którego korzystałem w ćwiczeniu:

Współczynnik μ można również wyznaczyć z równania:

Układ pomiarowy wykorzystywany w ćwiczeniu przedstawia rysunek 1

rys.1 Zestaw do pomiaru współczynnika osłabienia promieniowania γ

Układ ten składa się z:

O - osłona ołowiana z kolimatorem,

Z - źródło promieniowania,

P.- pręt do zawieszania płytek absorbentu,

A - płytki absorbentu,

SS - detektor scyntylacyjny,

UL - układ zliczający,

X - grubość absorbentu.

Wyniki pomiarów

Pomiary dokonywałem dla miedzi.

Czas trwania pomiaru 2 minuty.

Tabela 1:

lp.	xi [cm]	N			[cm^2]	[cm]	a	b	N0
tło	10.03	13530	-	-	-	-
1	0.49	97802	84272	11.3418	0.2401	5.557484
2	0.95	74245	60715	11.01395	0.9025	10.46325
3	1.42	57966	44436	10.70181	2.0164	15.19656	-0.66	11.609	110084
4	1.9	46328	32798	10.39812	3.61	19.75643
5	2.32	37418	23888	10.08113	5.3824	23.38823
6	2.73	31365	17835	9.788918	7.4529	26.72375
7	3.12	26977	13447	9.506512	9.73439	29.66031
Σ	12.93			72.732	29.338	130.746

wzory i obliczenia:

ln N = ln N₀ - μx

y=ln N , a=μ , b=ln N₀ , y=ax+b

wartość liniowego osłabienia wynosi

Poszukiwane przez nas równanie ma postać:

Błąd wyznaczania współczyników

Tabela pomocnicza:

xi	b	μ	yi'	yi			Δμ = Δa	Δb
0.49			11.2856	11.3418	0.0562	3.159E-3
0.95			10.982	11.01395	3.195E-2	1.021E-3
1.42			10.6718	10.70181	3.001E-2	9.003E-4
1.9	11.609	-0.66	10.355	10.39812	4.312E-2	1.86E-3	0.0183	0.0375
2.32			10.0778	10.08113	3.332E-3	1.11E-5
2.73			9.8072	9.788918	-1.828E-2	3.342E-4
3.12			9.5498	9.506512	-4.329E-2	1.874E-3
Σ						9.158E-3

Interesujące nas równanie prostej zapiszemy w postaci:

Błąd względny wyznaczenia współczynnika osłabienia oraz N₀ :

Wykres funkcji : ln N = ln N₀ - μx

Grubość warstwy połówkowego osłabienia odczytanego z wykresu wynosi:

Współczynnik osłabienia dla wartośći połówkowego osłabienia odczytanego z wykresu wynosi:

x [cm]

ln N

10.91

1.1

2.3

---