Указания по выполнению работы

В настоящей работе определяется энергия -частиц исследуемого нуклида по их пробегу в воздухе. Для этого снимается зависимость скорости счета -частиц от расстояния между радиоактивным источником, закрепляемом в лабораторной станине специальным креплением, и счетчиком. Импульсы, возникающие в счетчике, усиливаются и регистрируются пересчетной схемой. Пересчетное устройство снабжено таймером, позволяющим устанавливать необходимое время индикации.

1. Включите установку и дайте ей прогреться в течение 1 мин.

2. Установите время индикации. Для этого необходимо нажать кнопку «Сброс», при этом во всех разрядах цифровых индикаторов должны появиться нули. С помощью кнопок «+» и «-» установите необходимое время индикации (отсчет времени индикации осуществляется нажатием кнопки «Пуск»).

3. Определите, какой из предлагаемых радиоактивных источников имеет максимальную активность А. Дальнейшие исследования проводите с этим образцом.

4. Проведите предварительные измерения зависимости счета N от расстояния х между источником и счетчиком, перемещая счетчик шагами по 2 мм. Постройте ориентировочный график N=N(x).

5. Используя график, определите участки, требующие уточнения. Проведите соответствующие измерения (измерения проводить 3-5 раз со статистической точностью не хуже 3-5 %).

6. Результаты эксперимента представьте на графике в координатах N, х. Определите средний и экстраполированный пробег -частиц в см.

7. Определите энергию α частиц по формуле (1.6) и по рисунку 1.2. Сравните полученные результаты.

8. Оцените точность полученного вами результата.

В отчете представить блок-схему установки, результаты в виде таблиц и графиков, значения среднего и экстраполированного пробегов, значение энергии альфа-частиц.

Контрольные вопросы

1. Что такое альфа-частицы, каков их состав, в каких процессах они возникают и где они используются?

2. Какова энергия альфа-частиц, испускаемых естественно-радиоактивными элементами?

3. Каковы основные процессы взаимодействия альфа-частиц с веществом?

4. Рассеяние альфа-частиц. Формула Резерфорда.

5. Ионизационное торможение альфа-частиц. Зависимость потерь энергии альфа-частиц от их начальной энергии.

6. Пробег альфа-частиц. Зависимость пробега от начальной энергии альфа-частиц.

7. Ионизация. Кривая Брэгга.

8. Страгглинг и его причины.

9. Метод определения энергии альфа-частиц по их пробегу. Схема установки, методика, проведения опыта и обработки данных.

Лабораторная работа №2. Взаимодействие заряженных частиц с веществом.

Часть 2. Определение максимальной энергии бета-спектра методом поглощения.

Цель работы: изучение основных механизмов взаимодействия бета-частиц с веществом; определение максимальной энергии бета-спектра методом поглощения.

Приборы и принадлежности: дозиметр (ДП-63) с бета-источником, счетчик импульсов ПС-100, набор алюминиевых пластин, микрометр, секундомер.

Введение

Во многих физических экспериментах применяются пучки электронов, причем энергия электронов может быть самой разной - от долей электронвольта до миллионов электронвольт. В ядерной физике используются как пучки электронов, полученные на ускорителе, так и пучки электронов, возникающих при бета-распаде радиоактивных ядер - бета-частицы. В обоих случаях могут быть получены сведения о свойствах атомных ядер и строении вещества. Знание энергии бета-излучения необходимо для многих научных и практических целей.

В отличие от альфа-частиц бета-частицы, испускаемые каким-либо радиоактивным веществом, имеют непрерывный энергетический спектр, в котором представлены бета-частицы, имеющие все значения кинетической энергии от нуля до некоторого максимального значения.