3. Порядок виконання роботи та обробка результатів вимірювань

Вимірювання активності слабо радіоактивних препаратів слід починати з перевірки перелічувального приладу та визначення фону природної радіації.

Радіаційний фон Землі створюється космічними випромінюваннями та земною радіацією.

Космічні промені – протони та α-частинки високих енергій – надходять на Землю із глибин Всесвіту та частково утворюються на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або взаємодіяти з верхніми шарами атмосфери, породжуючи вторинні випромінювання та утворюючи радіоактивні ізотопи, зокрема, ¹⁴C.

Земна радіація – це випромінювання від розсіяних у земній корі, ґрунті, повітрі, воді і т. ін. природних радіоактивних ізотопів. Основні радіоактивні ізотопи, що зустрічаються у гірських породах Землі, це ⁴⁰К, ⁸⁷Rb, а також ²³⁸U та ²³²Th з продуктами їх розпаду, зокрема, ²²⁰Rn, ²²²Rn. Природний радіаційний фон існує на Землі від часу утворення Сонячної системи і позбутися його неможливо. Отже, при вимірюваннях активності слаборадіоактивних ізотопів потрібно враховувати вклад від природного радіаційного фону.

1. Перевірка перелічувального приладу пп-16

1. Ввімкнути прилад ПП-16 в мережу 220 В. Натиснути кнопку «СБРОС» на передній панелі приладу. При цьому повинні засвітитися індикатори нульових значень на декатронах в усіх розрядах приладу. Поставити перемикач роду роботи в положення «~» та натиснути кнопку «ВЫХОД 1:1».

2. Натиснути кнопку «50 Гц» і одночасно включити секундомір. Через 1 хвилину зупинити лічбу, натиснувши кнопку «СТОП». При правильній роботі перелічувальний прилад покаже кількість імпульсів, близьку до N = 3000 хв^–1. Натиснути кнопку «СБРОС» – покази всіх декатронів повинні засвітитися на нульових позначках. Повторити перевірку 1 – 2 рази.

2. Вимірювання фону

1. З дозволу та в присутності керівника занять, не підключаючи установки УМФ-1500М до мережі, встановити лічильники в блок детекторів, звертаючи увагу на полярність підключення.

Увага! Металеві стінки корпусу газорозрядних детекторів внаслідок незначної товщини легко деформуються. Тому при маніпуляціях з лічильниками можна прикладати необхідні зусилля лише до ізолюючих пробок на кінцях корпусу лічильника.

2. Встановити захисний свинцевий екран в робоче положення, підключити установку до мережі 220 В та ввімкнути живлення детекторів тумблером «ВКЛ». При цьому на лицьовій панелі повинна засвітитися неонова лампочка. Дати прогрітися 2 – 3 хвилини.

3. Поставити перемикач роду роботи перелічувального приладу ПП-16 в положення « ∪ », натиснути кнопку «ПУСК» і одночасно включити секундомір. Тривалість часу вимірювання фону не менше 5 – 10 хв.

4. Натиснути кнопку «СТОП» і одночасно вимкнути секундомір. Записати в таблицю час вимірювання фону t_ф та кількість зареєстрованих імпульсів N_ф.

5. Розрахувати швидкість лічби при вимірюванні фону: .

1. Вимірювання періоду напіврозпаду ізотопу 40к

1. Встановити препарат KCl на підставку блоку детекторів всередині установки. Маса препарату вказана на упаковці.

2. Виміряти швидкість лічби детекторів А_с+ф в присутності радіоактивного препарату. Для цього повторити вимірювання п.п. 2, 3 розділу 4.3.2. Натиснути кнопку «СТОП» і одночасно вимкнути секундомір.

3. Записати в таблицю час вимірювань t_с+ф та кількість зареєстрованих імпульсів N_с+ф.

4. Розрахувати швидкість лічби детекторів у присутності при радіоактивного препарату: .

Умовне позначення «с+ф» («сіль плюс фон») відноситься до вимірювань активності препарату в присутності фону. При таких вимірюваннях лічильники реєструють загальну кількість частинок N_с+ф, як утворених безпосередньо у препараті – N_с, так і обумовлених фоном N_ф. Очевидно, N_с+ф = N_с + N_ф. Переходячи до швидкості лічби, дістанемо, відповідно: А_с+ф = А_с + А_ф. Звідки швидкість лічби, обумовлена самим препаратом (без фону), становитиме:

. (4.15)

5. Розрахувати за формулою (4.15) швидкість лічби Ас, після чого за формулою (4.14) визначити період напіврозпаду ізотопу ⁴⁰К (у секундах та роках).