Μετριςεισ ραδιενζργειασ με τον αιςκθτιρα Geiger – Muller του Multilog

Γουρηισ Στάκθσ – ΦυςικόσΣυνεργάτθσ ΕΚΦΕ Λευκάδοσ 2008 – 2011Εργαςτιριο Φυςικϊν Επιςτθμϊν 2ου Λυκείου Λευκάδοσ

Ραδιενζργεια είναι το φαινόμενο τθσ εκπομπισ ςωματιδίων ι θλεκτρομαγνθτικισ ακτινοβολίασ, από τουσ πυρινεσ οριςμζνων χθμικϊν ςτοιχείων, που γι' αυτό το λόγο ονομάηονται ραδιενεργά.

Τα άτομα των ραδιενεργϊν ςτοιχείων φζρουν αςτακείσ πυρινεσ. Τοφτο ςθμαίνει πωσ αυτοί μποροφν να διαςπαςκοφν αυκόρμθτα, απελευκερϊνοντασ πυρθνικι ακτινοβολία, που ςυνικωσ λζγεται ακτινοβολία. Η ακτινοβολία ςυνίςταται ςε :

1) σωματίδια άλφα ( ι ακτίνεσ α ),

2) σωματίδια βήτα ( ι ακτίνεσ β ) και

3) ακτινοβολία γάμμα ( ι ακτίνεσ γ )

Η ακτινοβολία γάμμα φζρει ςυνικωσ τθν περιςςότερθ ενζργεια από τα προϊόντα των ραδιενεργϊν διαςπάςεων.

Ο πυρινασ του ατόμου του ραδιενεργοφ ςτοιχείου εκπζμποντασ ακτίνεσ α ι ακτίνεσ β μεταστοιχειώνεται, δθλαδι υφίςταται αλλαγι ςτον ατομικό του αρικμό, οπότε ο πυρινασ που εξζπεμψε το ςωματίδιο άλφα ι βιτα, μετατρζπεται ςε πυρινα κάποιου άλλου χθμικοφ ςτοιχείου.

… από τθν Βικιπαίδεια

…ςχιματα από τθν Βικιπαίδεια

Στθ διάςπαςθ α, ζνασ βαρφσ πυρινασ, με μεγάλο μαηικό αρικμό Α ( πρωτόνια + νετρόνια ), μεταςτοιχειϊνεται ςε ζνα πιο ελαφρφ πυρινα, με μικρότερο μαηικό αρικμό, και δίνει τα ςωμάτια α. Αυτά είναι πυρινεσ θλίου He4

2 , αποτελοφνται από 2 πρωτόνια και 2 νετρόνια.

Στθ διάςπαςθ β ζνασ πυρινασ εκπζμπει ζνα θλεκτρόνιο ( διάςπαςθ β - ) ι ζνα ποηιτρόνιο ( διάςπαςθ β+ ).

Στθ διάςπαςθ γ ζνασ πυρινασ, μετά από μια διάςπαςθ α ι β, μεταςτοιχειϊνεται ςε ζνα άλλο πυρινα, που εκπζμπει ζνα ι περιςςότερα φωτόνια.

Bq (μπεκερζλ)= 1 μεταςτοιχείωςθ/ s

Αιςθητήρασ ραδιενεργοφ ακτινοβολίασ Geiger-Muller

Περιλαμβάνει ενςωματωμζνο ςωλινα Geiger-Muller και τροφοδοτικό. Φζρει κίτρινου χρϊματοσ δίοδο LΕD, που φωτοβολεί, όταν ο αιςκθτιρασ είναι ςε λειτουργία. Επιπλζον, φζρει και βομβθτι που εκπζμπει θχθτικό ςιμα κάκε φορά που καταγράφεται παλμόσ.

Ανιχνεφει α, β και γ ακτινοβολία και είναι δυνατό να λειτουργιςει ωσ ανεξάρτθτθ φορθτι ςυςκευι, με τθν οποία γίνονται μετριςεισ εντόσ και εκτόσ εργαςτθρίου χωρίσ απαραίτθτα εξωτερικό μεταςχθματιςτι και Η/Y.

Το παράκυρο του ςωλινα καταςκευάηεται από πολφ λεπτό κι ευαίςκθτο υλικό, το οποίο μπορεί εφκολα να καταςτραφεί. Γι' αυτόν ακριβϊσ το λόγο, ζχει εξοπλιςτεί με προςτατευτικό κάλυμμα, που παραμζνει ςτθ κζςθ αυτι κατά τθ διάρκεια όλων των μετριςεων εκτόσ των μετριςεων τθσ ακτινοβολίασ α. Το κάλυμμα φζρει οπζσ αεριςμοφ, για να αποφεφγεται θ δθμιουργία κενοφ, όταν αυτό απομακρφνεται ι επανατοποκετείται ςτθ κζςθ του.

Νίκοσ Παπαςταματίου, χολ. φμβουλοσ κλΠΕ04

Θα μετριςουμε τθν ακτινοβολία ςτο περιβάλλον ενδεικτικά, χρθςιμοποιϊντασ τον αιςκθτιρα Geiger – Muller του Multilog …

Συνδζεται εφκολα, είτε με ανοιχτό είτε με κλειςτό το Multilog, αρκεί νε επιλεγεί από το “Port 1” -> GM Counter .

Παίρνουμε πρϊτα μετριςεισ με το πρόγραμμα DB - Lab 3.2 αφοφ κάνουμε τισ κατάλλθλεσ ρυκμίςεισ …

Θα ρυκμίςουμε πρϊτα ςτισ 25 μετριςεισ / s και για 500 ςυνολικά μετριςεισ …

H μζςθ τιμι είναι μερικά Βq …

Μετά κα ρυκμίςουμε ςτισ 100 μετριςεισ / s και για 2000 ςυνολικά μετριςεισ …

H μζςθ τιμι είναι ακόμα μερικά Βq …

Το πρόγραμμα για αυτζσ τισ ρυκμίςεισ, δεν δείχνει τθ γραφικι παράςταςθ ςε real – time και ζτςι …

Μετά κα ρυκμίςουμε ςτισ 2000 μετριςεισ / s και για 10000 ςυνολικά μετριςεισ …

… κάνουμε ανάκτθςθ δεδομζνων και φςτερα βλζπουμε τθ γραφικι παράςταςθ …

… προςζξτε τϊρα τθν μζςθ τιμι ςτα 500 Βq περίπου …

Θα δοκιμάςουμε τϊρα το πρόγραμμα MultiLab , αφοφ πρϊτα κάνουμε εκκακάριςθ μνιμθσ ςτο Multilog και πάρουμε μινυμα «Memory Clear» …

« Πίνακασ ελζγχου »

« Απαρικμθτισ GM »

Θα ρυκμίςουμε πρϊτα ςτισ 25 μετριςεισ / s και για 1000 ςυνολικά μετριςεισ …

H μζςθ τιμι είναι πάλι μερικά Βq …

Θα ρυκμίςουμε μετά ςτισ 100 μετριςεισ / s και για 5000 ςυνολικά μετριςεισ …

H μζςθ τιμι είναι και πάλι μερικά Βq …

Τζλοσ επιλζγουμε 2000 μετριςεισ / s και για 10000 ςυνολικά μετριςεισ …

Και αυτό το πρόγραμμα για αυτζσ τισ ρυκμίςεισ, δεν δείχνει τθ γραφικι παράςταςθ ςε real – time και ζτςι …

… κάνουμε πάλι ανάκτθςθ δεδομζνων και φςτερα βλζπουμε τθ γραφικι παράςταςθ ……

… και πάλι θ μζςθ τιμι διαφζρει πολφ, εδϊ είναι ςτα 516 Βq περίπου …

… τζλοσ μετριςεων …