Главная страница
Навигация по странице:

  • Ослабление гамма-излучения веществом

  • Казань – 2022 Цель работы

  • Используемое оборудование и схема установки

  • Упражнение 1. Проверка закона обратных квадратов.

  • Упражнение 2. Ослабление гамма-излучения веществом.

  • Анализ и представление результатов

    		•

    Пи и. физика лаба 1. Лабораторная работа Ослабление гаммаизлучения веществом Проверка закона обратных квадратов расстояний


    Скачать 0.98 Mb.
    НазваниеЛабораторная работа Ослабление гаммаизлучения веществом Проверка закона обратных квадратов расстояний
    АнкорПи и
    Дата20.12.2022
    Размер0.98 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлафизика лаба 1.docx
    ТипЛабораторная работа
    #854903

    МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    ФГАОУ ВПО «КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

    КАФЕДРА ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

    Лабораторная работа

    Ослабление гамма-излучения веществом

    Проверка закона обратных квадратов расстояний

    Выполнила: студент 2-го курса

    группы 03-008

    Галиуллина Диляра Ильдаровна

    Принял:

    Пятаев Андрей Васильевич

    Казань – 2022

    Цель работы: знакомство с природой и свойствами гамма-излучения, процессами, протекающими при взаимодействии гамма-излучения с веществом, закономерностями ослабления гамма-излучения в веществе и законом обратных квадратов расстояний. Практическая часть работы основана на регистрации гамма-излучения препарата цезия ¹³⁷Cs счетчиком Гейгера-Мюллера.

    Используемое оборудование и схема установки:



    Рис.1 Схема экспериментальной установки

    Используемое оборудование:

    1) контейнер с препаратом ¹³⁷Cs;

    2) счетчик Гейгера-Мюллера;

    3) пересчетное устройство;

    4) линейка;

    5) кювета для пластин;

    6) пластины из свинца толщиной 1мм.

    Для регистрации гамма-излучения от препарата 137Cs, находящегося в контейнере (1), используется счетчик Гейгера-Мюллера (2). Интенсивность гамма-излучения N регистрируется с помощью пересчетного устройства (3). Расстояние от источника до счетчика r контролируется с помощью линейки (4). Помещая необходимое количество пластин (6) в кювету (5), и закрепляя последнюю на контейнере (1), можно изучать закон ослабления интенсивности гамма-излучения от толщины поглотителя d (в данном случае свинца).

    Ход работы:

    С помощью кнопки «Mode» установливаем индикатор режима работы a в положение «NA,E», что соответствует интегральному режиму работы.

    Упражнение 1. Проверка закона обратных квадратов.

    1. Устанавливаем счетчик 2 на минимальном расстоянии r от контейнера 1.

    2. Нажимаем кнопку «Start» на пересчетном устройстве 3.

    3. После того, как загорится индикатор над кнопкой «Stop», снимаем показания с экрана c.

    4. Передвигаем счетчик 2 вдоль линейки 4 и повторяем измерения при другом значении расстояния источника от детектора.

    5. Результаты измерений заносим в таблицу:

    Таблица 1. Полученные измерения (время счета импульсов — 100 секунд).

    i
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9

    r, см
    0
    3
    6
    9
    12
    15
    18
    21
    24

    N, имп
    666
    216
    141
    87
    67
    58
    43
    34
    26

    Упражнение 2. Ослабление гамма-излучения веществом.

    1. Выбираем определенное расстояние между источником и детектором (r=3 см) и не меняем его в ходе выполнения упражнения 2.

    2. Проводим измерения интенсивности счета без установленной кюветы 5.

    3. Помещаем одну пластину 6 в кювету 5 и закрепляем ее на контейнере 1.

    4. Проводим измерения интенсивности счета.

    5. Повторяем измерения с другим количеством пластин 6.

    6. Результаты заносим в таблицу.


    Таблица 2. Упражнение 2. Полученные измерения

    i
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10

    d, см
    0
    0,1
    0,2
    0,3
    0,4
    0,5
    0,6
    0,7
    0,8
    0,9

    N, имп
    256
    230
    189
    177
    168
    135
    125
    120
    110
    108

    Анализ и представление результатов

    Упражнение 1


    Закон обратных квадратов:



    Проверим полученные результаты на закон обратных квадратов:

    1. d1 = 3 см, d2 = 6 см;

    N (3) = 216, N (6) = 141;

    1. d1 = 9 см, d2 = 12 см;

    N (9) = 87, N (12) = 67; 1,3

    1. d1 = 15 см, d2 = 18 см;

    N (15) = 58, N (18) = 43;

    1. d1 = 21 см, d2 = 24 см;

    N (21) = 34, N (24) = 26;

    Закон обратных квадратов выполняется точнее лишь с увеличением значения d.
    Упражнение 2



    Гамма-излучение определенной энергии можно характеризовать толщиной слоя половинного ослабления в веществе. Это та толщина защитного материала, которая ослабляет первоначальную интенсивность в 2 раза.

    В данной работе мы использовали препарат 137Cs с энергией гамма-излучения = 0,66 МэВ. Табличное значение d1/2 6,5 мм. Первоначальная интенсивность N0 = 256, значит, N1/2 = 128. По графику этому значению соответствует примерно d1/2 6 мм, что практически совпадает с табличным значением.
    Вывод:

    Ознакомились с природой и свойствами гамма-излучения, процессами, протекающими при взаимодействии гамма-излучения с веществом. Провели эксперимент для выявления закономерности ослабления гамма-излучения в веществе и закона обратных квадратов расстояний. Из полученных данных построили графики зависимости числа импульсов от расстояния между счетчиком и контейнером и зависимости числа импульсов от изменения толщины пластинок в кюветке.

    В упражнении 1 проверили закон обратных квадратов. После выполнения упражнения, можно утверждать, что, закон выполняется, однако при больших значениях d данный закон выполняется точнее. В упражнении 2 была проверена зависимость интенсивности гамма-излучения от толщины слоя поглощающего вещества: с увеличением толщины поглощающего слоя, уменьшалась интенсивность гамма-излучения.

    написать администратору сайта