• Laboratorium fizyki CMF PŁ

• Dzień poniedziałek godzina 12¹⁵ grupa 1

Wydział BiNoŻ

semestr II rok akademicki 2010/2011

ocena _____

próba	promieniowanie tła (NT)	nieosłabione promieniowanie γ	czas [s]
1	17	3087	60
2	15	3216	60
3	13	3200	60
średnia	15	3168	60

absorbent	szkło organiczne				aluminium
próba	1	2	3	4	1	2	3	4
x (grubość) [mm]	1	2	3	4	0,25	0,5	0,75	1
n (liczba zliczeń)	907	262	42	25	1989	1451	970	658
t (czas) [min]	1	1	1	1	1	1	1	1
N [liczba zliczeń/min]	907	262	42	25	1989	1451	970	658
N-NT [liczba zliczeń/min]	892	247	27	10	1974	1436	955	643
ln(N-NT)	6,80	5,51	3,30	2,30	7,59	7,27	6,86	6,47

absorbent	papier				bakelit				polimetakrylan metylu
próba	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4
x (grubość) [mm]	1/3	2/3	1	1 1/3	1	2	3	4	1	2	3	4
n (liczba zliczeń)	2616	2549	2197	1740	1633	629	251	111	1769	755	384	177
t (czas) [min]	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
N [liczba zliczeń/min]	2616	2549	2197	1740	1633	629	251	111	1769	755	384	177
N-NT [liczba zliczeń/min]	2601	2534	2182	1725	1618	614	236	96	1754	740	369	162
ln(N-NT)	7,87	7,84	7,69	7,45	7,39	6,42	5,47	4,57	7,47	6,61	5,91	5,09

1. Wstęp teoretyczny:

Zjawisko promieniotwórczości polega na spontanicznej przemianie jąder atomowych danego pierwiastka na jądra atomowe innego pierwiastka z równoczesnym wypromieniowa­niem cząstek α lub β. Rozpadowi temu towarzyszy najczęściej promieniowanie natury elektromagnetycznej zwane promieniowaniem γ.

Promieniowanie β ma charakter bardziej złożony. Możemy mieć do czynienia z promie­niowaniem β^- - emisja elektronów i promieniowaniem β⁺ - emisja pozytonów. Jądra atomowe składają się z neutronów i protonów, a więc emisja cząstek β musi być związana z przemianami tych nukleonów w jądra pierwiastków promieniotwórczych. W jądrach tych zachodzą reakcje przemian nukleonów z jednoczesną emisją elektronów lub pozy­tonów poza jądro atomowe. W przypadku rozpadu β^- w jądrze atomowym zachodzi przemiana neutronu w proton, a w rozpadzie β⁺ protonu w neutron.

Współczynnik absorpcji można zdefiniować następująco: jest to odwrotność grubości warstwy po przejściu której światło ma e-krotnie mniejsze natężenie. Jednostką jego jest odwrotność metra (m⁻¹). Współczynnik pochłaniania jest stały dla danej substancji.

Celem doświadczenia jest wyznaczenie tych współczynników dla różnych absorbentów, oraz wyznaczenie ich masowych współczynników absorpcji.

2. Wykresy zależności ln(N-N_T) i x dla kolejnych absorbentów, oraz wyznaczenie współczynników absorpcji µ ze wzoru µ = |a|:

• szkło organiczne:

µ = (1,57±0,16) [mm^-1]

• aluminium:

µ = (1,51±0,06) [mm^-1]

• papier:

µ = (4,25±0,98) * 10^-1 [mm^-1]

• bakelit:

µ = (9,41±0,11) * 10^-1 [mm^-1]

• polimetakrylan metylu:

µ = (7,84±0,21) * 10^-1 [mm^-1]

3. Wykres zależności ρ (gęstość) i µ, oraz wyznaczenie masowego współczynnika absorpcji µ* metodą najmniejszych kwadratów:

absorbent	ρ [g/mm^3]	µ [mm^-1]	µ* = [ * = ]
szkło organiczne	2,37 * 10^-^3	(1,57±0,16)	6,63 * 10^2
aluminium	2,70 * 10^-^3	(1,51±0,06)	5,59 * 10^2
papier	0,85 * 10^-^3	(4,25±0,98) * 10^-1	5,0 * 10^2
bakelit	1,39 * 10^-^3	(9,41±0,11) * 10^-1	6,77 * 10^2
polimetakrylan metylu	1,18 * 10^-^3	(7,84±0,21) * 10^-1	6,65 * 10^2




µ* = (5,96±0,85) * 10² [mm²/g]

4. Wnioski:

Współczynnik absorpcji µ najmniejszą wartość przyjmuje dla papieru, największą dla szkła organicznego. Masowy współczynnik absorpcji µ* jest również najmniejszy dla papieru, lecz największy dla bakelitu.

Aleksandra Kosiorek

imię i nazwisko

nr indeksu 166824

Marta Wujek

imię i nazwisko

nr indeksu 166873

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
W5a	Absorpcja elektronów w różnych materiałach stałych

Przemysław Woiński

imię i nazwisko

nr indeksu 166867