1. Wprowadzenie

Zasięg promieniowania jądrowego zależy od jego rodzaju, od niesionej przez nie energii, gęstości materii, którą przenika oraz jej składu chemicznego. Najmniejszy zasięg ma promieniowanie α (w powietrzu jest to zaledwie kilka centymetrów). Znacznie większy zasięg ma promieniowanie β, na przykład w metalu jest to kilka milimetrów, a w powietrzu kilka metrów. Największy zasięg ma promieniowanie γ.

Niektóre pierwiastki o dużej liczbie porządkowej (atomowej) są substancjami radioaktywnymi, czyli samorzutnie emitują promieniowanie jądrowe. Możliwe są trzy rodzaje promieniowania jądrowego: α, β, γ. Promieniowanie jądrowe oddziałując z materią wywołuje pewne skutki fizyczne i chemiczne. Między innymi powoduje jonizację materii, zwiększa przewodnictwo elektryczne, pobudza niektóre substancje do świecenia (fluorescencja), prześwietla kliszę fotograficzną.

Promieniowaniem β nazywamy strumień elektronów o ładunku dodatnim (pozytony) lub ujemnym (negatony), w zależności od typu przemiany towarzyszącej rozpadowi promieniotwórczemu. Istnieją dwa rozpady β: β ^- oraz β ⁺. W rozpadzie β ^- następuje przekształcenie neutronu w proton oraz emisja elektronu
i antyneutrina elektronowego
Schematycznie możemy tez rozpad zapisać następująco:

W rozpadzie β ⁺ następuje przekształcenie protonu w neutron oraz emisja pozytonu
i neutrina elektronowego
. Schemat rozpadu jest następujący:

Rozpad promieniotwórczy jest zjawiskiem przypadkowym. Prawdopodobienstwo rozpadu wszytskich jąder tego samego poerwiastka jest stałe. Zatem liczba jąder ulegających rozpadowi w czsie dt jest proporcjonalna do liczby wszystkich jąder oraz do czasu rozpadu dt, czyli zachodzi:

gdzie: - dN oznacza liczbę jąder, które uległy rozpadowi w czasie dt, a znak “-“ zwraca uwagę na to, że zmniejsza się liczbę jąder, które nie uległy rozpadowi. Współczynnik proporcjonalności λ nazywa się stałą rozpadu promieniotwórczego i charakteryzuje pierwiastek promieniotwórczy.

Odwrotność stałej rozpadu nazwa się średnim czasem życia:

Prawo rozpadu promieniotwórczego:

Równoległa wiązka promieniowania β o natężeniu I po przejściu warstwy absorbentu o grubości dx ulega osłabieniu o: - dI, które jest proporcjonalne do natężenia promieniowania padającego oraz grubości absorbentu:
gdzie μ nazywa się współczynnikiem absorpcji.

Prawo absorpcji:

nt=1476 dla 400 [s] nt=738 dla 200 [s]
Lp.	xi [mm]	ni dla 200[s]	Ni=ni-nt	Sn	lnNi
1	0,08	6384	5646	75	8,64
2	0,17	3769	3031	55	8,02
3	0,26	2762	2024	45	7,61
4	0,33	2134	1396	37	7,24
5	0,40	1643	905	30	6,81
6	0,47	1410	672	26	6,51
7	0,54	1333	595	24	6,39
8	0,60	1171	433	21	6,07
9	0,67	979	241	16	5,48
10	0,76	919	181	13	5,20
11	0,85	839	101	10	4,62
12	0,91	784	46	7	3,83

Oraz metoda regresji liniowej obliczamy wzór na prostą
.

Odchylenia standardowe S_a i S_b dane są wzorami:

Współczynnik absorpcji wynosi:

Masowy współczynnik absorpcji wynosi:

Maksymalny zasięg R_max:

Maksymalna energia E_max:

Wykres zależności N_i=n_i-n_t od grubości absorbenta x_i.

Wykres zależności lnN_i od grubości absorbenta x_i.

- 1 -

- 5 -

N_i

lnN_i

x_i [mm]

x_i [mm]