Искусственная радиактивность. Искусственная радиоактивность. Лабораторная работа 3 искусственная радиоактивность и определение периодов полураспада нуклидов студент 3го курса

Название	Лабораторная работа 3 искусственная радиоактивность и определение периодов полураспада нуклидов студент 3го курса
Анкор	Искусственная радиактивность
Дата	23.12.2022
Размер	36.58 Kb.
Формат файла
Имя файла	Искусственная радиоактивность.docx
Тип	Лабораторная работа #861311

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИЙ И НЕФТЕГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов

Направление 21.03.01 Разработка месторождений углеводородов

Профиль – Нефтегазовое дело

Лабораторная работа №3

ИСКУССТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДОВ ПОЛУРАСПАДА НУКЛИДОВ

Выполнил: студент 3-го курса

Группы 03-008

Ашрафзянов Ислам Миннихаевич

Проверил:

Пятаев Андрей Васильевич

Дата выполнения работы: 15.12.2022

Дата сдачи работы:

Казань – 2022

Цель работы: знакомство с ядерными реакциями, протекающими по механизму образования составного ядра, их основными закономерностями и теорией этих реакций. Практическая часть работы включает знакомство с техникой и методикой изотопного анализа методом нейтронной активации на примере активации природного серебра. Предлагается выполнение анализа изотопных продуктов ядерных реакций по их периодам полураспада при активации образца, содержащего стабильные нуклиды с известными характеристиками.

Оборудование:

Источник нейтронов в свинцовой защите;
Каскад счётчиков Гейгера с большим телесным углом сбора в свинцовой защите;
Высоковольтный блок питания счётчиков Гейгера;
Универсальное пересчётное устройство.

Образцом служит полоска из природного металлического серебра, содержащего два стабильных изотопа 47Ag107 (51%) и 47Ag109 (49%).

Ход работы:

Подготовил установку согласно методическим указаниям к выполнению работы.
Держатель с образцом опустил в экспериментальный канал источника нейтронов на 15 мин.
Во время активации произвел измерение фоновых скоростей счета.
После активации образца достал держатель с образцом из экспериментального канала и поместил его в ближний канал свинцового контейнера измерительной установки.
Произвел измерения скоростей счета активированного образца.

Результаты измерений:

Зависимость фоновых скоростей счета от времени без активированного образца в камере

t, сек.	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
n, имп.	20	31	30	51	25	28	39	30	36	37

Зависимость скоростей счета активированного образца в камере от времени

t, сек.	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
n, имп.	514	410	324	267	218	205	165	143	141	112

t, сек.	110	120	130	140	150	160	170	180	190	200
n, имп.	121	91	93	69	65	59	50	61	56	49

t, сек.	210	220	230	240	250	260	270	280	290	300
n, имп.	41	55	49	54	55	58	52	55	40	52

t, сек.	310	320	330	340	350	360	370	380	390	400
n, имп.	42	45	46	54	53	37	52	53	46	58

Обработка результатов:

n_ф – среднее значение фоновой скорости счета. n_ф = 32,7.

t, сек.	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
n, имп.	514	410	324	267	218	205	165	143	141	112
N	48,13	37,73	29,13	23,43	18,53	17,23	13,23	11,03	10,83	7,93
ln(N)	3,873905683	3,630456	3,371769	3,154017	2,919391	2,846652	2,582487	2,400619	2,38232	2,070653

t, сек.	110	120	130	140	150	160	170	180	190	200
n, имп.	121	91	93	69	65	59	50	61	56	49
N	8,83	5,83	6,03	3,63	3,23	2,63	1,73	2,83	2,33	1,63
ln(N)	2,178155015	1,763017	1,796747	1,289233	1,172482	0,966984	0,548121	1,040277	0,845868	0,48858

t, сек.	210	220	230	240	250	260	270	280	290	300
n, имп.	41	55	49	54	55	58	52	55	40	52
N	0,83	2,23	1,63	2,13	2,23	2,53	1,93	2,23	0,73	1,93
ln(N)	-0,18632958	0,802002	0,48858	0,756122	0,802002	0,928219	0,65752	0,802002	-0,31471	0,65752

t, сек.	310	320	330	340	350	360	370	380	390	400
n, имп.	42	45	46	54	53	37	52	53	46	58
N	0,93	1,23	1,33	2,13	2,03	0,43	1,93	2,03	1,33	2,53
ln(N)	-0,07257069	0,207014	0,285179	0,756122	0,708036	-0,84397	0,65752	0,708036	0,285179	0,928219

N(20)

1,76

λ₂

0,0041

N(10)	3,9647
λ₁	0,0207

Участок кривой t∈[110;400] обусловлен активностью долгоживущего нуклида, λ₂ = 0,0041 . Участок кривой t<110 соответствует участку активности короткоживущего нуклида, λ₁ = 0,0207 .

Периоды полураспада короткоживущего и долгоживущего нуклидов соответственно равны:

Вывод: в ходе выполнения работы я ознакомился с техникой и методикой изотопного анализа методом нейтронной активации, изучил зависимость активности активированного образца серебра и определил время полураспада образовавшихся нуклидов: T₁ = 33,48 c, Т₂ = 169,06 с.