Ντόμαρη Ελένη Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη...

75
Ντόμαρη Ελένη Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α Βλαστού

description

Φασματοσκοπία-α. Ντόμαρη Ελένη Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α Βλαστού. Περίληψη. Σωμάτια-α Θεωρία της εκπομπής α Φασματοσκοπία α Πειραματική διάταξη Πειραματική διαδικασία Αποτελέσματα μετρήσεων Συμπεράσματα-εφαρμογές φασματοσκοπίας α Βιβλιογραφία. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Ντόμαρη Ελένη Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη...

Page 1: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ντόμαρη Ελένη Λάσκαρης Γιώργος

Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κα Βλαστού

Page 2: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

ΠερίληψηΠερίληψη

Σωμάτια-αΣωμάτια-α

Θεωρία της εκπομπής αΘεωρία της εκπομπής α

Φασματοσκοπία αΦασματοσκοπία α

Πειραματική διάταξηΠειραματική διάταξη

Πειραματική διαδικασίαΠειραματική διαδικασία

Αποτελέσματα μετρήσεωνΑποτελέσματα μετρήσεων

Συμπεράσματα-εφαρμογές Συμπεράσματα-εφαρμογές φασματοσκοπίας αφασματοσκοπίας α

ΒιβλιογραφίαΒιβλιογραφία

Page 3: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Τι είναι η Τι είναι η φασματοσκοπία-α;φασματοσκοπία-α;

Μέθοδος ανίχνευσης ραδιονουκλιδίων που Μέθοδος ανίχνευσης ραδιονουκλιδίων που εκπέμπουν α-ακτινοβολία, πχ :εκπέμπουν α-ακτινοβολία, πχ :

Ακτινίδες (Θόριο, Ουράνιο, Πλουτώνιο, Αμερίκιο και Κιούριο Ακτινίδες (Θόριο, Ουράνιο, Πλουτώνιο, Αμερίκιο και Κιούριο ))Πολώνιο-210 Πολώνιο-210 Ράδιο-226 Ράδιο-226

Παρέχει τη δυνατότητα προσδιορισμού όλων των Παρέχει τη δυνατότητα προσδιορισμού όλων των ισοτόπων των ακτινίδων, εάν το ουράνιο είναι ισοτόπων των ακτινίδων, εάν το ουράνιο είναι φυσικό, απεμπλουτισμένο ή εμπλουτισμένοφυσικό, απεμπλουτισμένο ή εμπλουτισμένοΜερικά από τα ισότοπα που ανιχνεύονται:Μερικά από τα ισότοπα που ανιχνεύονται:

Θόριο (Θόριο (Th-232, Th-230, Th-228Th-232, Th-230, Th-228))Ουράνιο (Ουράνιο (UU-238, -238, UU-236, -236, UU-235, -235, UU-234)-234)Πλουτώνιο Πλουτώνιο (Pu-239/240, Pu-238)(Pu-239/240, Pu-238) Αμερίκιο Αμερίκιο (Am-241)(Am-241)

Page 4: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Από τι αποτελείται η ακτινοβολία που Από τι αποτελείται η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον πυρήνα;εκπέμπεται από τον πυρήνα;

Εκπεμπόμενη ακτινοβολίαΕκπεμπόμενη ακτινοβολία

Σωμάτια-α Σωμάτια-β Ακτίνες-γ

Page 5: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Εμβέλεια σωματίων-αΕμβέλεια σωματίων-α εμβέλειαεμβέλεια = το ολικό μήκος της τροχιάς που = το ολικό μήκος της τροχιάς που

πραγματοποιεί το σωμάτιο πραγματοποιεί το σωμάτιο Εξάρτηση από την αρχική ταχύτητα του Εξάρτηση από την αρχική ταχύτητα του

σωματίουσωματίου Εμβέλεια στον αέρα: 2-10 Εμβέλεια στον αέρα: 2-10 cm cm Εμβέλεια στα στερεά υλικά: πάρα πολύ μικρήΕμβέλεια στα στερεά υλικά: πάρα πολύ μικρή επιφανειακή πυκνότητα μάζας : επιφανειακή πυκνότητα μάζας : dd = = mm//ss

ή ή dd = ρ = ρSl/S = Sl/S = ρρll απώλεια ενέργειας ανά μονάδα μήκους απώλεια ενέργειας ανά μονάδα μήκους dE/dxdE/dx

(σχέση (σχέση Bethe Bethe – – BlochBloch ))

]})1(

2{ln[

4 22

2

2

24

I

muNZ

mu

ze

dx

dE

Page 6: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Μέθοδοι καθορισμού της Μέθοδοι καθορισμού της φύσης της εκπεμπόμενης φύσης της εκπεμπόμενης

ακτινοβολίαςακτινοβολίαςχρησιμοποίηση χρησιμοποίηση μαγνητικού πεδίουμαγνητικού πεδίουχρησιμοποίηση χρησιμοποίηση ηλεκτρικού πεδίου ηλεκτρικού πεδίου Τα σωμάτια α και β, όσο Τα σωμάτια α και β, όσο και οι ακτίνες γ, και οι ακτίνες γ, εκπέμπονται από τον εκπέμπονται από τον πυρήνα πυρήνα Τα σωμάτια α και β έχουν Τα σωμάτια α και β έχουν και φορτίο και μάζα και φορτίο και μάζα Στον πυρήνα συμβαίνει Στον πυρήνα συμβαίνει μεταστοιχείωση μεταστοιχείωση Περιορισμός στην αρχή Περιορισμός στην αρχή της αφθαρσίας της ύλης της αφθαρσίας της ύλης που παραδέχεται η Χημεία που παραδέχεται η Χημεία

Page 7: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Διάσπαση-αΔιάσπαση-α18961896: : BecqurelBecqurel(Γάλλος/βραβείο (Γάλλος/βραβείο NobelNobel 1903 ) – ανακάλυψη ορυκτών 1903 ) – ανακάλυψη ορυκτών ουρανίου που εκπέμπουν ακτινοβολία ουρανίου που εκπέμπουν ακτινοβολία → αμαύρωση των φωτογραφικών → αμαύρωση των φωτογραφικών πλακών , εκφόρτιση ηλεκτροσκοπίου πλακών , εκφόρτιση ηλεκτροσκοπίου ραδιενέργειαραδιενέργεια → στοιχεία στο τέλος → στοιχεία στο τέλος του περιοδικού συστήματος του περιοδικού συστήματος (ραδιενεργά στοιχεία)(ραδιενεργά στοιχεία)

19031903 :βραβείο :βραβείο Nobel Nobel στο στο ζεύγος ζεύγος Curie Curie για την για την ανακάλυψη του ανακάλυψη του RaRa19111911 :βραβείο :βραβείο NobelNobel Χημείας Χημείας στη στη Maria Curie Maria Curie

19031903: ο : ο Rutherford Rutherford μέτρησε το μέτρησε το φορτίο ανά μονάδα μάζας φορτίο ανά μονάδα μάζας εκτρέποντας α σωμάτια σε ηλεκτρικά εκτρέποντας α σωμάτια σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία και μαγνητικά πεδία 19081908 : ο : ο Rutherford Rutherford αναγνώρισε τα αναγνώρισε τα σωμάτια-α σαν πυρήνες σωμάτια-α σαν πυρήνες HeHe

Page 8: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Γιατί συμβαίνει η διάσπαση-Γιατί συμβαίνει η διάσπαση-α ;α ;

αποτέλεσμα της αποτέλεσμα της άπωσης άπωσης CoulombCoulomb

σημαντική για τους σημαντική για τους βαρείς πυρήνες βαρείς πυρήνες διότι η δύναμη διότι η δύναμη CoulombCoulomb αυξάνεται ανάλογα αυξάνεται ανάλογα με το μέγεθος του με το μέγεθος του πυρήνα με ρυθμό πυρήνα με ρυθμό ΖΖ22

Page 9: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Διάσπαση αΔιάσπαση α

HeXX AZ

AZ

42

42 '

Page 10: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Διατήρηση της ενέργειαςΔιατήρηση της ενέργειας

ενέργεια του αρχικού συστήματος :ενέργεια του αρχικού συστήματος :mmxxcc22 τελική ολική ενέργεια: τελική ολική ενέργεια:

mmxx’’cc22 + + TTxx’ + ’ + mmααcc22 + + TTαα από τη διατήρηση της ενέργειας έχουμε : από τη διατήρηση της ενέργειας έχουμε :

mmxxcc22= = mmxx’’cc22 + + TTxx’ + ’ + mmααcc22 + + TTαα → →

((mmxx - -mmxx’- ’- mmαα) ) cc22= = TTxx’+ ’+ TTαα

καθαρή ενέργεια : καθαρή ενέργεια : QQ== ((mmxx – –mmxx’-’- mmαα) ) cc22

Αυθόρμητη διάσπαση: Αυθόρμητη διάσπαση: Q>0Q>0

Page 11: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ενέργεια που απελευθερώνεται Ενέργεια που απελευθερώνεται από διάφορα εκπεμπόμενα από διάφορα εκπεμπόμενα

σωματίδιασωματίδιαΕκπεμπόμενα σωματίδιαΕκπεμπόμενα σωματίδια Ενέργεια που απελευθερώνεται [ΜΕνέργεια που απελευθερώνεται [ΜeVeV]]

nn -7.26-7.26

11HH -6.12-6.12

22HH -10.70-10.70

33HH -10.24-10.24

44HeHe +5.41+5.41

33HeHe -9.92-9.92

55HeHe -2.59-2.59

66HeHe -6.19-6.19

66LiLi -3.79-3.79

77LiLi -1.94-1.94

Page 12: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

αν και ένας πυρήνας μπορεί να αν και ένας πυρήνας μπορεί να αναγνωρίζεται σαν εκπομπός α αναγνωρίζεται σαν εκπομπός α δενδεν είναι είναι αρκετό αυτό για να γίνει α διάσπαση αρκετό αυτό για να γίνει α διάσπαση

Αυτή η σταθερά διάσπασης δεν πρέπει να Αυτή η σταθερά διάσπασης δεν πρέπει να είναι πολύ μικρή αλλιώς η εκπομπή α θα είναι πολύ μικρή αλλιώς η εκπομπή α θα συμβεί πολύ σπάνια πράγμα που σημαίνει συμβεί πολύ σπάνια πράγμα που σημαίνει πως ίσως μπορεί να πως ίσως μπορεί να μην ανιχνευτείμην ανιχνευτεί

Με τις παρούσες τεχνικές αυτό φανερώνει Με τις παρούσες τεχνικές αυτό φανερώνει ότι ο χρόνος ημιζωής θα πρέπει να είναι ότι ο χρόνος ημιζωής θα πρέπει να είναι μικρότερος από μικρότερος από 10101616yy

Οι περισσότεροι πυρήνες με Οι περισσότεροι πυρήνες με Α>190Α>190 (και (και ίσως με ίσως με 150<Α<190150<Α<190) είναι ενεργειακά ) είναι ενεργειακά ασταθείςασταθείς ενάντια στην διάσπαση α αλλά ενάντια στην διάσπαση α αλλά μόνο μισοί απ’ αυτούς μπορούν να μόνο μισοί απ’ αυτούς μπορούν να εκπληρώσουν τις προϋποθέσειςεκπληρώσουν τις προϋποθέσεις

Page 13: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Μια τυπική διάσπαση α απελευθερώνει Μια τυπική διάσπαση α απελευθερώνει ενέργεια περίπου ίση με 5 Μενέργεια περίπου ίση με 5 ΜeVeV

ΤΤαα<< << mcmc22 Τ=Τ=PP22/2/2mm TTαα = = QQ/[1+(/[1+(mmαα/ / mmxx’)]’)]

TTαα = = QQ[1-(4/Α)][1-(4/Α)] ,,για Α>>4για Α>>4 το σωμάτιο α φέρει περίπου το 98% της το σωμάτιο α φέρει περίπου το 98% της

QQ-τιμής -τιμής Ο πυρήνας Χ’ να φέρει μόνο το 2% Ο πυρήνας Χ’ να φέρει μόνο το 2% Για μια τυπική Για μια τυπική QQ τιμή των 5 Μ τιμή των 5 ΜeVeV, ο , ο

ανακρουόμενος πυρήνας έχει μια ανακρουόμενος πυρήνας έχει μια ενέργεια της τάξης των 100ενέργεια της τάξης των 100keVkeV

Page 14: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Πώς εξηγείται η εκπομπή των Πώς εξηγείται η εκπομπή των σωματίων α από τον πυρήνα;σωματίων α από τον πυρήνα;Υποθέτουμε την ύπαρξη Υποθέτουμε την ύπαρξη φορτισμένου σωματίου σ’ φορτισμένου σωματίου σ’ ένα πηγάδι δυναμικού ένα πηγάδι δυναμικού Περιοχή (Περιοχή (rr<α):<α):

Κίνηση στην περιοχή Κίνηση στην περιοχή αυτή με Εαυτή με Εκινκιν==QQ++VVoo Κλασικά δεν μπορεί Κλασικά δεν μπορεί να δραπετεύσει από να δραπετεύσει από την περιοχή αυτήτην περιοχή αυτή

Περιοχή α< Περιοχή α< rr<<bb::αποτελεί ένα φράγμα αποτελεί ένα φράγμα δυναμικού δυναμικού Κλασικά το σωματίδιο Κλασικά το σωματίδιο α δεν μπορεί να μπει α δεν μπορεί να μπει σ’αυτήν την περιοχή σ’αυτήν την περιοχή από καμία από καμία κατεύθυνση κατεύθυνση

Περιοχή Περιοχή rr>>bb::κλασικά μία κλασικά μία επιτρεπτή περιοχή επιτρεπτή περιοχή έξω από το φράγμα. έξω από το φράγμα.

Page 15: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Κβαντομηχανική ερμηνείαΚβαντομηχανική ερμηνεία

κλασικά→απότομη αντιστροφή της κίνησής του κάθε φορά κλασικά→απότομη αντιστροφή της κίνησής του κάθε φορά που προσπαθεί να περάσει το που προσπαθεί να περάσει το rr=α=α Κβαντικά → ευκαιρία διαφυγής Κβαντικά → ευκαιρία διαφυγής

(φαινόμενο σήραγγας → πυρηνικές διασπάσεις (φαινόμενο σήραγγας → πυρηνικές διασπάσεις → σχετικώς απίθανη διαδικασία στις χαμηλές ενέργειες )→ σχετικώς απίθανη διαδικασία στις χαμηλές ενέργειες )Στην περίπτωση του Στην περίπτωση του 238238UU για παράδειγμα, η πιθανότητα για παράδειγμα, η πιθανότητα διαφυγής είναι τόσο μικρή που το σωματίδιο α πρέπει διαφυγής είναι τόσο μικρή που το σωματίδιο α πρέπει κατά μέσο όρο να προσπαθήσει περίπου 10κατά μέσο όρο να προσπαθήσει περίπου 103838 φορές μέχρι φορές μέχρι να διαφύγει!!! να διαφύγει!!!

Page 16: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

19111911: Οι : Οι GeigerGeiger και και NuttallNuttall παρατήρησαν ότι τα παρατήρησαν ότι τα εκπεμπόμενα σωμάτια α με εκπεμπόμενα σωμάτια α με μεγάλες ενέργειες διάσπασης μεγάλες ενέργειες διάσπασης έχουν μικρούς χρόνους έχουν μικρούς χρόνους ημιζωής και αντιστρόφως ημιζωής και αντιστρόφως

232232ΤΤh h (1.4*10(1.4*101010 yy, , QQ=4.08=4.08MeVMeV) ) και και

218218ΤΤhh (1.0*10 (1.0*10-7-7ss, , QQ=9.85=9.85MeVMeV).). ένας παράγοντας 2 στην ένας παράγοντας 2 στην

ενέργεια έχει ως συνέπεια ένα ενέργεια έχει ως συνέπεια ένα παράγοντα 10παράγοντα 102424 στο χρόνο στο χρόνο ημιζωής!!! ημιζωής!!!

Θεωρητική εξήγηση των Θεωρητική εξήγηση των GeigerGeiger--NuttallNuttall ένας ένας από τους πρώτους θριάμβους από τους πρώτους θριάμβους της Κβαντικής Μηχανικής της Κβαντικής Μηχανικής

Page 17: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Τι μπορούμε να μάθουμε σχετικά με τα Τι μπορούμε να μάθουμε σχετικά με τα ενεργειακά επίπεδα του πυρήνα ενεργειακά επίπεδα του πυρήνα

μελετώντας την α-διάσπαση;μελετώντας την α-διάσπαση; Διάσπαση του Διάσπαση του 251251FmFm(5.3(5.3hh) ) στα διάφορα ενεργειακά στα διάφορα ενεργειακά επίπεδα του επίπεδα του 247247CfCf Τα επίπεδα του Τα επίπεδα του 247247CfCf είναι είναι επίσης κατειλημμένα από επίσης κατειλημμένα από τη β-διάσπαση του τη β-διάσπαση του 247247EsEs (χρόνος ημιζωής: 4.7(χρόνος ημιζωής: 4.7minmin ) ) → πολύ δύσκολο να το → πολύ δύσκολο να το χρησιμοποιήσουμε για να χρησιμοποιήσουμε για να προβλέψουμε τα επίπεδα προβλέψουμε τα επίπεδα ενέργειας του ενέργειας του 247247Cf Cf

Page 18: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ενεργειακό φάσμα σωματιδίων-α της διάσπασης Ενεργειακό φάσμα σωματιδίων-α της διάσπασης του του 251251FmFm

Page 19: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ομάδα αΟμάδα α Ενέργεια αΕνέργεια α [Κ[ΚeV]eV]

Ενέργεια Ενέργεια διάσπασης διάσπασης [Κ[ΚeV]eV]

Ενέργεια Ενέργεια διεγερμένης διεγερμένης κατάστασης[Κκατάστασης[ΚeV]eV]

Ένταση α %Ένταση α %

α1 7350±3 7423 0 1,5±0,1

α2 7251±3 7368 55 0,93±0,08

α3 7184±3 7300 123 0,29±0,03

α4 7106±5 7221 202 ≈0,05

α5 6928±2 7040 383 1,8±0,1

α6 6885±2 6996 427 1,7±0,1

α7 6833±2 6944 479 87,0±0,9

α8 6782±2 6892 531 4,8±0,2

α99 6762±3 6872 552 0,38±0,06

α10 6720±3 6829 594 0,44±0,04

α11 6681±4 6789 634 0,07±0,03

α12 6638±3 6745 678 0,56±0,06

α13 6579±3 6686 738 0,26±0,04

Για να βρούμε τις ενέργειες διάσπασης (οι οποίες είναι οι σχετικές ενέργειες των πυρηνικών καταστάσεων) πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη σχέση Tα = Q[1-(4/Α)]

Page 20: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Παρατηρούμενες ακτίνες-γΠαρατηρούμενες ακτίνες-γ

Page 21: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ενέργειες και τις εντάσεις που προκύπτουν απ’ τις Ενέργειες και τις εντάσεις που προκύπτουν απ’ τις

παρατηρούμενεςπαρατηρούμενες ακτίνεςακτίνες--γγ

Ενέργεια [ΚeV] Ένταση (% διασπάσεων)

55,0±0,2 0,58±0,08

67,1±0,2 0,28±0,05

122,1±0,2 0,28±0,05

331,0±0,3 0,35±0,07

358,3±0,1 17±1,5

372,2±0,4 0,25±0,05

382,2±0,3 1,2±0,13

410,0±0,3 0,50±0,07

425,04±0,1 51±4

477,0±0,3 0,54±0,08

480,4±0,1 21±2

496,0±1 ≈0,08

616,0±1 ≈0,05

623,0±0,8 0,07±0,02

678,0±0,8 0,26±0,06

683,0±1 ≈0,04

Page 22: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Η δουλειά του ντετέκτιβΗ δουλειά του ντετέκτιβΠρέπει να λυθεί ένα παλζ συνδυασμών Πρέπει να λυθεί ένα παλζ συνδυασμών σωματιδίων-α και ακτίνων-γ που να σωματιδίων-α και ακτίνων-γ που να δίνουν τα ενεργειακά επίπεδα του δίνουν τα ενεργειακά επίπεδα του 247247CfCf Υποθέτουμε ότι η υψηλότερη ενέργεια Υποθέτουμε ότι η υψηλότερη ενέργεια της διάσπασης-α καταλαμβάνει τη της διάσπασης-α καταλαμβάνει τη θεμελιώδη κατάσταση του θεμελιώδη κατάσταση του 247247CfCf Σωστή υπόθεση στην περίπτωση των Σωστή υπόθεση στην περίπτωση των άρτιων-άρτιων πυρήνων, διότι 0άρτιων-άρτιων πυρήνων, διότι 0++→0→0++ οι οι διασπάσεις-α είναι πολύ ισχυρές και διασπάσεις-α είναι πολύ ισχυρές και χωρίς διαφορές ανάμεσα στις χωρίς διαφορές ανάμεσα στις κυματοσυναρτήσεις των αρχικών και κυματοσυναρτήσεις των αρχικών και τελικών πυρηνικών καταστάσεων τελικών πυρηνικών καταστάσεων Σε πυρήνα περιττού Α, αρχικές και Σε πυρήνα περιττού Α, αρχικές και τελικές θεμελιώδεις καταστάσεις τελικές θεμελιώδεις καταστάσεις μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικούς μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικούς χαρακτήρες έτσι ώστε η διάσπαση στη χαρακτήρες έτσι ώστε η διάσπαση στη θεμελιώδη κατάσταση μπορεί να είναι θεμελιώδη κατάσταση μπορεί να είναι πολύ ασθενής ή ακόμα και να πολύ ασθενής ή ακόμα και να εξαφανιστεί εξαφανιστεί Οι διασπάσεις στις υψηλότερες Οι διασπάσεις στις υψηλότερες ενεργειακές καταστάσεις του ενεργειακές καταστάσεις του 247247CfCf είναι πολύπλοκες και απαιτούν χρήση είναι πολύπλοκες και απαιτούν χρήση πειραματικών τεχνικών χρονικής πειραματικών τεχνικών χρονικής σύμπτωσηςσύμπτωσης

Page 23: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Coincidence Gate Ακτίνες-γ

α5 383.2

α6 372.2 , 383.2

α7 55.0 , 67.1 , 122.1 , 358.3 ,

425.4 , 480.4

α8 331.0, 358.3, 410.0 , 425.4 , 477.0 , 480.4

α12 623.0 , 678.0

Page 24: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ανάλυση των α και γ διασπάσεων Ανάλυση των α και γ διασπάσεων και το «τοπίο διάσπασης» που και το «τοπίο διάσπασης» που

προκύπτειπροκύπτει

Page 25: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Εφαρμογές φασματοσκοπίας αΕφαρμογές φασματοσκοπίας αΣτην ιατρική- έλεγχος δειγμάτων από τον Στην ιατρική- έλεγχος δειγμάτων από τον ανθρώπινο οργανισμό (ούρων, περιττωμάτων ) ανθρώπινο οργανισμό (ούρων, περιττωμάτων ) ανάλυση του ουρανίου, θορίου και πλουτωνίου ανάλυση του ουρανίου, θορίου και πλουτωνίου

στο νερό στο νερό στα τρόφιμα στα τρόφιμα στο χώμα στο χώμα σε φίλτρα αέρασε φίλτρα αέρα

δοσιμέτρησης σε περίπτωση εσωτερικής δοσιμέτρησης σε περίπτωση εσωτερικής ραδιορύπανσης του προσωπικού σε ερευνητικά ραδιορύπανσης του προσωπικού σε ερευνητικά κέντρα ή σε περίπτωση ατυχημάτωνκέντρα ή σε περίπτωση ατυχημάτωνΤρία στάδια επεξεργασίαςΤρία στάδια επεξεργασίας::

Χημική επεξεργασίαΧημική επεξεργασία: Εξάχνωση, αποτέφρωση, : Εξάχνωση, αποτέφρωση, ιζηματοποίηση ιζηματοποίηση ΑπομόνωσηΑπομόνωση του προς ανάλυση ραδιονουκλιδίου από το του προς ανάλυση ραδιονουκλιδίου από το συνολικό δείγμα: ανιονική-κατιονική χρωματογραφία, συνολικό δείγμα: ανιονική-κατιονική χρωματογραφία, εκχύλισηεκχύλισηΠαρασκευή δοκιμίουΠαρασκευή δοκιμίου : ηλεκτροχημική εναπόθεση του : ηλεκτροχημική εναπόθεση του προς μέτρηση ραδιονουκλιδίου σε ατσάλινο πλακίδιο προς μέτρηση ραδιονουκλιδίου σε ατσάλινο πλακίδιο

Page 26: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Πειραματική διάταξηΠειραματική διάταξη

Φασματόμετρο α (Φασματόμετρο α (SOLOISTSOLOIST,,ORTECORTEC ))Ανιχνευτής πυριτίουΑνιχνευτής πυριτίου

ΤροφοδοτικόΤροφοδοτικό του φασματόμετρου (του φασματόμετρου (NIM)NIM) Περιστροφική αντλία λαδιού(0.01Περιστροφική αντλία λαδιού(0.01mBarmBar, 75, 75L/min)L/min)Πολυκαναλικός αναλυτής Πολυκαναλικός αναλυτής Ηλεκτρονικός υπολογιστήςΗλεκτρονικός υπολογιστήςΠηγέςΠηγές

Μία απόλυτα βαθμονομημένη (Μία απόλυτα βαθμονομημένη (Am-241, U-238, U-235, Po-Am-241, U-238, U-235, Po-210210))ΑμερικίουΑμερικίουΠολωνίουΠολωνίουΦυσικά δείγματα νερούΦυσικά δείγματα νερούΤριπλή πηγή (ΑΤριπλή πηγή (Αm-241, Pu-239, Cm-244m-241, Pu-239, Cm-244))

Page 27: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού
Page 28: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Πλεονεκτήματα ανιχνευτών Πλεονεκτήματα ανιχνευτών ημιαγωγώνημιαγωγών

γραμμική απόκριση σε μια μεγάλη κλίμακα γραμμική απόκριση σε μια μεγάλη κλίμακα ενεργειών ενεργειών μεγαλύτερη διακριτική ικανότητα σε μεγαλύτερη διακριτική ικανότητα σε δοσμένο μέγεθος εξαιτίας της μεγάλης δοσμένο μέγεθος εξαιτίας της μεγάλης πυκνότητας του στερεού σε σχέση με το πυκνότητας του στερεού σε σχέση με το αέριο αέριο πιθανότητα για ειδική γεωμετρική πιθανότητα για ειδική γεωμετρική κατασκευή κατασκευή γρήγορος παλμός γρήγορος παλμός δυνατότητα να λειτουργεί στο κενό δυνατότητα να λειτουργεί στο κενό μη ύπαρξη ευαισθησίας σε μαγνητικά πεδία μη ύπαρξη ευαισθησίας σε μαγνητικά πεδία

Page 29: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ηλεκτρική κατάταξη των Ηλεκτρική κατάταξη των στερεώνστερεών

Ηλεκτρική κατάταξη των στερεώνΗλεκτρική κατάταξη των στερεώνΗλεκτρική κατάταξη των στερεώνΗλεκτρική κατάταξη των στερεών

Μονωτές Μονωτές αγωγοίαγωγοί ημιαγωγοίημιαγωγοί

Page 30: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

ΑγωγιμότηταΑγωγιμότητα

στους αγωγούς τα ηλεκτρόνια κινούνται στους αγωγούς τα ηλεκτρόνια κινούνται ελευθέρα σε δυναμικό διάφορο του μηδενός ελευθέρα σε δυναμικό διάφορο του μηδενός στους μονωτές τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να στους μονωτές τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να κινηθούν κάτω υπό οποιαδήποτε δυναμικόκινηθούν κάτω υπό οποιαδήποτε δυναμικόστους ημιαγωγούς στις χαμηλές στους ημιαγωγούς στις χαμηλές θερμοκρασίες τα ηλεκτρόνια δεν κινούνται θερμοκρασίες τα ηλεκτρόνια δεν κινούνται κάτω από οποιοδήποτε δυναμικό . Όταν η κάτω από οποιοδήποτε δυναμικό . Όταν η θερμοκρασία των ημιαγωγών αυξάνει τα θερμοκρασία των ημιαγωγών αυξάνει τα ηλεκτρόνια κινούνται και το ηλεκτρικό ρεύμα ηλεκτρόνια κινούνται και το ηλεκτρικό ρεύμα περνάει σε ορισμένη τάσηπερνάει σε ορισμένη τάση

Page 31: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Οι ηλεκτρονικές Οι ηλεκτρονικές καταστάσεις στα στερεάκαταστάσεις στα στερεά

ελεύθερο άτομο ηλεκτρόνια ελεύθερο άτομο ηλεκτρόνια μόνο σε συγκεκριμένες ενεργειακές μόνο σε συγκεκριμένες ενεργειακές καταστάσειςκαταστάσεις

στερεά : ενεργειακές καταστάσεις στερεά : ενεργειακές καταστάσεις ενεργειακές ζώνες ενεργειακές ζώνες

Page 32: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Σύγκρουση φορτισμένου σωματιδίου Σύγκρουση φορτισμένου σωματιδίου μ’ένα ηλεκτρόνιο του ημιαγωγούμ’ένα ηλεκτρόνιο του ημιαγωγού

οπή έλλειψη οπή έλλειψη ενός ηλεκτρονίου ενός ηλεκτρονίου

Συνεισφορά των οπών Συνεισφορά των οπών στην αγωγιμότηταστην αγωγιμότητα

Η θερμότητα δεν είναι Η θερμότητα δεν είναι ο μονός τρόπος που η ο μονός τρόπος που η ενέργεια μπορεί να ενέργεια μπορεί να δοθεί σε ένα δοθεί σε ένα ηλεκτρόνιο ηλεκτρόνιο

Όμοια αποτελέσματα :Όμοια αποτελέσματα :απορρόφηση των απορρόφηση των ακτινοβολιών ακτινοβολιών

σύγκρουση με ένα σύγκρουση με ένα φορτισμένο σωματίδιο φορτισμένο σωματίδιο

Page 33: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Η αγωγιμότητα των Η αγωγιμότητα των

ημιαγωγώνημιαγωγών

Στους ημιαγωγούς και τα ηλεκτρόνια και Στους ημιαγωγούς και τα ηλεκτρόνια και οι οπές πρέπει να παίρνονται υπό όψη όταν οι οπές πρέπει να παίρνονται υπό όψη όταν η αγωγιμότητα μετριέται και η έκφραση η αγωγιμότητα μετριέται και η έκφραση για την αγωγιμότητα γίνεται για την αγωγιμότητα γίνεται

σ=σ=ee ( (NNeeμμee++NNppμμpp) ) οπού Νοπού Νee και Ν και Νpp είναι είναι συγκεντρώσεις των ηλεκτρονίων και των συγκεντρώσεις των ηλεκτρονίων και των οπών αντίστοιχα οπών αντίστοιχα

j = j = σσ ΕΕ

j = e N uj = e N u

σσ = e N = e N

μ = ( μ = ( u / E )u / E )

Page 34: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Η επαφή Η επαφή PP--nnΟ σχηματισμός μιας επαφής Ο σχηματισμός μιας επαφής

PP--nnΟι ανιχνευτές Οι ανιχνευτές ημιαγωγών λειτουργούν ημιαγωγών λειτουργούν όπως οι θάλαμοι όπως οι θάλαμοι ιονισμού ιονισμού Στους μονιστικούς Στους μονιστικούς θαλάμους τα φορτία θαλάμους τα φορτία που προκαλούνται από που προκαλούνται από την ακτινοβολία την ακτινοβολία μαζεύονται με την μαζεύονται με την βοήθεια ενός βοήθεια ενός ηλεκτρικού πεδίου από ηλεκτρικού πεδίου από την τάση την τάση Ένας ημιαγωγός Ένας ημιαγωγός nn--τύπου έχει περίσσεια σε τύπου έχει περίσσεια σε ηλεκτρόνια ηλεκτρόνια Ένας ημιαγωγός Ένας ημιαγωγός pp--τύπου έχει περίσσεια σε τύπου έχει περίσσεια σε οπές οπές

Page 35: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ανάστροφη πόλωσηΑνάστροφη πόλωση

Εξάρτηση του δυναμικού Εξάρτηση του δυναμικού VVoo από τις από τις συγκεντρώσεις των οπών –ηλεκτρονίων συγκεντρώσεις των οπών –ηλεκτρονίων (της τάξης 0.5 (της τάξης 0.5 VV ) )

Εάν ένα εξωτερικό δυναμικό Εάν ένα εξωτερικό δυναμικό VVbb ενωθεί με ενωθεί με το θετικό πόλο στην περιοχή το θετικό πόλο στην περιοχή nn-τύπου τότε -τύπου τότε έχουμε δυναμικό κατά μήκος της περιοχής έχουμε δυναμικό κατά μήκος της περιοχής απογύμνωσης απογύμνωσης VVoo+ + VVbb ανάστροφη ανάστροφη πόλωση . Τέτοιο εξωτερικό δυναμικό πόλωση . Τέτοιο εξωτερικό δυναμικό τείνει να κάνει την κίνηση των τείνει να κάνει την κίνηση των ηλεκτρονίων και των οπών πιο δύσκολη ηλεκτρονίων και των οπών πιο δύσκολη

Page 36: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Η επαφή Η επαφή pp--n n λειτουργεί ως λειτουργεί ως ανιχνευτήςανιχνευτής

Η λειτουργία ενός Η λειτουργία ενός ανιχνευτή ανιχνευτή βασίζεται βασίζεται ουσιαστικά στις ουσιαστικά στις ιδιότητες της ιδιότητες της pp--n n επαφής με επαφής με αναστροφή πόλωσηαναστροφή πόλωση

Page 37: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Η ενεργεία του ζεύγους ηλεκτρονίου-οπή Η ενεργεία του ζεύγους ηλεκτρονίου-οπή

για δυο διαφορετικές θερμοκρασίεςγια δυο διαφορετικές θερμοκρασίες Παράδειγμα ενός Παράδειγμα ενός σωματιδίου 5Μσωματιδίου 5ΜeV eV που που περνάει μέσα από τον περνάει μέσα από τον ανιχνευτή και δίνει όλη ανιχνευτή και δίνει όλη του την ενέργειατου την ενέργεια

Τα ηλεκτρόνια και οι Τα ηλεκτρόνια και οι οπές τράβιουνται μακριά οπές τράβιουνται μακριά κάτω από την επίδραση κάτω από την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου του ηλεκτρικού πεδίου με το φορτίο που με το φορτίο που μαζεύεται να δίνει έναν μαζεύεται να δίνει έναν παλμό που μπορεί να παλμό που μπορεί να καταγραφείκαταγραφεί

pairsholeelectronxpaireV

eVx 6

6

107.1/3

105

Page 38: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Τι ιδιότητες πρέπει να έχει ένα Τι ιδιότητες πρέπει να έχει ένα υλικό όπως το πυρίτιο για να υλικό όπως το πυρίτιο για να

χρησιμοποιηθεί ως ανιχνευτήςχρησιμοποιηθεί ως ανιχνευτής μεγάλη αντίσταση αλλιώς θα υπάρχει μεγάλη αντίσταση αλλιώς θα υπάρχει

ρεύμα που θα καλύπτει τον παλμό από τα ρεύμα που θα καλύπτει τον παλμό από τα φορτισμένα σωματίδια φορτισμένα σωματίδια

τα ηλεκτρόνια και οι οπές πρέπει να τα ηλεκτρόνια και οι οπές πρέπει να κινούνται γρήγορα πριν απανενωθούν ή κινούνται γρήγορα πριν απανενωθούν ή παγιδευτούν ξανά παγιδευτούν ξανά

δυνατότητα να αντέχει ισχυρά δυνατότητα να αντέχει ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα όσο πιο δυνατό το ηλεκτρικά ρεύματα όσο πιο δυνατό το πεδίο τόσο πιο καλά και γρήγορα το πεδίο τόσο πιο καλά και γρήγορα το φορτίο συλλέγεται. Επίσης όσο φορτίο συλλέγεται. Επίσης όσο αυξάνεται η τάση τόσο το αυξάνεται η τάση τόσο το W W αυξάνει για αυξάνει για συγκεκριμένους ανιχνευτές . συγκεκριμένους ανιχνευτές .

τέλειο κρυσταλλικό πλέγμα , όποια τέλειο κρυσταλλικό πλέγμα , όποια ατέλεια λειτουργεί ως παγίδα. ατέλεια λειτουργεί ως παγίδα.

Page 39: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ανιχνευτής επιφανειακού Ανιχνευτής επιφανειακού φραγμούφραγμού

Page 40: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Πυρίτιο υψηλής καθαρότητας συνήθως Πυρίτιο υψηλής καθαρότητας συνήθως nn-τύπου κόβεται στην -τύπου κόβεται στην διεύθυνση (111) . Στην συνεχεία αφήνεται εκτεθειμένο στον αέρα διεύθυνση (111) . Στην συνεχεία αφήνεται εκτεθειμένο στον αέρα ή σε άλλο οξειδωτικό μέσο για αρκετές μέρες Έτσι ή σε άλλο οξειδωτικό μέσο για αρκετές μέρες Έτσι δημιουργούνται οπές με μεγάλη πυκνότητα στην επιφάνεια του δημιουργούνται οπές με μεγάλη πυκνότητα στην επιφάνεια του ανιχνευτή πυριτίου. Αυτό το στρώμα είναι ανιχνευτή πυριτίου. Αυτό το στρώμα είναι pp-τύπου και είναι της -τύπου και είναι της τάξης των 0.1 μτάξης των 0.1 μm m .Στην συνέχεια επιμεταλλώνουμε την περιοχή .Στην συνέχεια επιμεταλλώνουμε την περιοχή αυτή με χρυσό ώστε να υπάρξει και δεύτερο ηλεκτρόδιο παροχής αυτή με χρυσό ώστε να υπάρξει και δεύτερο ηλεκτρόδιο παροχής

τάσηςτάσης Έτσι μπορούμε να δώσουμε τάση στην επαφή Έτσι μπορούμε να δώσουμε τάση στην επαφή pp--nn

Page 41: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ο ακριβής μηχανισμός ανίχνευσης των Ο ακριβής μηχανισμός ανίχνευσης των

σωματιδίων και ακτινοβολιώνσωματιδίων και ακτινοβολιών

ιονισμός των ηλεκτρονίων των ατόμων του κρυστάλλου πυριτίου ώστε να ιονισμός των ηλεκτρονίων των ατόμων του κρυστάλλου πυριτίου ώστε να υπερπηδήσουν το ενεργειακό χάσμα και να μεταβούν στην ζώνη υπερπηδήσουν το ενεργειακό χάσμα και να μεταβούν στην ζώνη αγωγιμότητας αγωγιμότητας Εξειδίκευση του μηχανισμού ανάλογα με τα σωματίδια που μας ενδιαφέρουνΕξειδίκευση του μηχανισμού ανάλογα με τα σωματίδια που μας ενδιαφέρουνΑυτά τα σωματίδια ή οι πυρήνες είναι φορτισμένα και μέσα στο υλικό δρουν Αυτά τα σωματίδια ή οι πυρήνες είναι φορτισμένα και μέσα στο υλικό δρουν ως εξής:ως εξής:

εισέρχονται με μια ενέργεια που μπορεί να ιονίσει τα ατομικά εισέρχονται με μια ενέργεια που μπορεί να ιονίσει τα ατομικά ηλεκτρόνια ηλεκτρόνια ο ιονισμός συμβαίνει μέσω διαδοχικών σκεδάσεων ο ιονισμός συμβαίνει μέσω διαδοχικών σκεδάσεων ComptonCompton των των φορτισμένων σωματιδίων με τα ηλεκτρόνια των ατόμων του πυριτίου φορτισμένων σωματιδίων με τα ηλεκτρόνια των ατόμων του πυριτίου και έτσι έχουμε την δημιουργία ζευγών οπών –ηλεκτρονίου και έτσι έχουμε την δημιουργία ζευγών οπών –ηλεκτρονίου Μόλις τα ηλεκτρόνια περάσουν στη ζώνη αγωγιμότητας συλλέγονται Μόλις τα ηλεκτρόνια περάσουν στη ζώνη αγωγιμότητας συλλέγονται μέσω ενός πεδίου στην άνοδο του ανιχνευτή και οι οπές στην κάθοδο μέσω ενός πεδίου στην άνοδο του ανιχνευτή και οι οπές στην κάθοδο και έτσι παίρνουμε σήμα και έτσι παίρνουμε σήμα

Page 42: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

ΠροβλήματαΠροβλήματαΗ πιο συνηθισμένη βλάβη που Η πιο συνηθισμένη βλάβη που προκαλείται από τα βαριά σωματίδια είναι προκαλείται από τα βαριά σωματίδια είναι η ατέλεια η ατέλεια FrenkelFrenkel που προκαλείται από τη που προκαλείται από τη σύγκρουση του σωματιδίου με το άτομοσύγκρουση του σωματιδίου με το άτομο.H.H σύγκρουση μπορεί να έχει αποτέλεσμα την σύγκρουση μπορεί να έχει αποτέλεσμα την αντικατάσταση ενός ατόμου .Αυτό το αντικατάσταση ενός ατόμου .Αυτό το άτομο μπορεί να έχει τόση ενέργεια ώστε άτομο μπορεί να έχει τόση ενέργεια ώστε να διώξει αλλά άτομα . να διώξει αλλά άτομα .

Τα ελαττώματα στο κρυσταλλικό πλέγμα Τα ελαττώματα στο κρυσταλλικό πλέγμα επηρεάζουν την λειτουργία και την επηρεάζουν την λειτουργία και την απόδοση του ανιχνευτή γιατί μπορεί να απόδοση του ανιχνευτή γιατί μπορεί να δράσουν ως κέντρα – παγίδες για τα δράσουν ως κέντρα – παγίδες για τα ηλεκτρόνια και τις οπές ή μπορεί να ηλεκτρόνια και τις οπές ή μπορεί να δώσουν νέους δοτές ή αποδέκτες. Νέες δώσουν νέους δοτές ή αποδέκτες. Νέες παγίδες και νέες ενεργειακές στάθμες παγίδες και νέες ενεργειακές στάθμες αλλάζουν την ικανότητα να μαζεύονται αλλάζουν την ικανότητα να μαζεύονται φορτία , το ρεύμα διαρροής καθώς και το φορτία , το ρεύμα διαρροής καθώς και το χρόνο παλμού , την διακριτική ικανότητα χρόνο παλμού , την διακριτική ικανότητα και την ενεργεία. και την ενεργεία.

Τα βαριά φορτισμένα σωματίδια Τα βαριά φορτισμένα σωματίδια προκαλούν μεγαλύτερη ζημιά από ότι τα προκαλούν μεγαλύτερη ζημιά από ότι τα ηλεκτρόνια και τα φωτόνιαηλεκτρόνια και τα φωτόνια

Page 43: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ρεύμα διαρροήςΡεύμα διαρροής: : ρεύμα ρεύμα που διαρρέει τον που διαρρέει τον ανιχνευτή όταν βρίσκεται ανιχνευτή όταν βρίσκεται σε τάση λειτουργίας σε τάση λειτουργίας απουσία ακτινοβολίας .Το απουσία ακτινοβολίας .Το ρεύμα διαρροής ρεύμα διαρροής δημιουργεί θόρυβο και μια δημιουργεί θόρυβο και μια μικρή πτώση τάσης.μικρή πτώση τάσης.

οφειλόμενη οφειλόμενη επιφανειακή επιφανειακή διαρροή φορτιών διαρροή φορτιών εξαρτάται από την εξαρτάται από την κατασκευή κατασκευή

κίνηση των φορέων κίνηση των φορέων μειονότητας μειονότητας εξαρτάται από το Τ εξαρτάται από το Τ και τις φυσικές και τις φυσικές

ιδιότητεςιδιότητες Πχ. ένα κομμάτι 1Πχ. ένα κομμάτι 1mm mm πυριτίου με 1πυριτίου με 1cmcm22 επιφάνεια θα έχει επιφάνεια θα έχει αντίσταση 5000Ω . Μια αντίσταση 5000Ω . Μια τάση των 500 τάση των 500 voltvolt θα θα προκαλέσει ένα ρεύμα της προκαλέσει ένα ρεύμα της τάξης των 0.1 Ατάξης των 0.1 Α

Page 44: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

tdx

dEE 0

0 Όπου Όπου tt είναι το πάχος είναι το πάχος της νεκρής ζώνης της νεκρής ζώνης Η απώλεια ενέργειας Η απώλεια ενέργειας στη γωνία θ δίνεται στη γωνία θ δίνεται από τη σχέση :από τη σχέση :Η νέα ενέργεια που Η νέα ενέργεια που προκύπτει στη γωνία θ προκύπτει στη γωνία θ είναι :είναι :

cos)( 0E

E

))(()( 000 EEEEE

)1cos

1(0

EE

Απώλεια ενέργειας του σωματιδίου Απώλεια ενέργειας του σωματιδίου από το παράθυρο του ανιχνευτήαπό το παράθυρο του ανιχνευτή

Page 45: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

ΚαναλισμόςΚαναλισμόςΦαινόμενο που παρουσιάζεται Φαινόμενο που παρουσιάζεται στους ανιχνευτές ημιαγωγών στους ανιχνευτές ημιαγωγών

Όταν ένα σωματίδιο πέφτει πάνω Όταν ένα σωματίδιο πέφτει πάνω στην επιφάνεια του ανιχνευτή στην επιφάνεια του ανιχνευτή τότε για να ανιχνευτεί πρέπει να τότε για να ανιχνευτεί πρέπει να χτυπήσει τα ηλεκτρόνια ενός χτυπήσει τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου. ατόμου.

Αν βρει τα άτομα του κρυστάλλου Αν βρει τα άτομα του κρυστάλλου έτσι διατεταγμένα ώστε να δει έτσι διατεταγμένα ώστε να δει μονό κενό τότε είναι δυνατόν να μονό κενό τότε είναι δυνατόν να διασχίσει το υλικό χωρίς να διασχίσει το υλικό χωρίς να αλληλεπιδράσει μαζί τουαλληλεπιδράσει μαζί του..

Πρέπει να αποφεύγεται γιατί ο Πρέπει να αποφεύγεται γιατί ο ανιχνευτής καθίσταται ανιχνευτής καθίσταται αναξιόπιστος αναξιόπιστος

Για αυτό το λόγο κόβουμε τον Για αυτό το λόγο κόβουμε τον ανιχνευτή συνήθως στην ανιχνευτή συνήθως στην διεύθυνση <111> ώστε να διεύθυνση <111> ώστε να μειώνονται οι πιθανότητες να μειώνονται οι πιθανότητες να συμβεί ο καναλισμός συμβεί ο καναλισμός

Page 46: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Παράμετροι που επηρεάζουν Παράμετροι που επηρεάζουν την λειτουργία του ανιχνευτήτην λειτουργία του ανιχνευτή

εύρος της ευαίσθητης περιοχής εύρος της ευαίσθητης περιοχής μείωση της χωρητικότητας μείωση της χωρητικότητας ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο δυναμικό δυναμικό ρεύμα διαρροής ρεύμα διαρροής θόρυβος θόρυβος διακριτική ικανότητα διακριτική ικανότητα χρόνος παλμού χρόνος παλμού ομοιομορφία στην λεπτότητα του ημιαγωγού ομοιομορφία στην λεπτότητα του ημιαγωγού καναλισμός καναλισμός

Page 47: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Πειραματική διαδικασίαΠειραματική διαδικασία

Αναγνώριση των συσκευώνΑναγνώριση των συσκευών

Πραγματοποίηση της Πραγματοποίηση της συνδεσμολογίας τουςσυνδεσμολογίας τους

Δοκιμαστικές μετρήσεις με πηγές Δοκιμαστικές μετρήσεις με πηγές Am Am και και Po Po για επιβεβαίωση για επιβεβαίωση λειτουργίας λειτουργίας

Page 48: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Φάσμα Φάσμα AmAm

Page 49: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Φάσμα Φάσμα PoPo

Page 50: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Po (Po (πλευρά με κάλυμμα)πλευρά με κάλυμμα)

Page 51: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ενεργειακή βαθμονόμησηΕνεργειακή βαθμονόμηση

τριπλή πηγή που περιείχε τριπλή πηγή που περιείχε AmAm, , PuPu, , CmCm φάσμα της πηγής σε όλα τα φάσμα της πηγής σε όλα τα δυνατά ενεργειακά δυνατά ενεργειακά range range και σε διάφορες αποστάσεις και σε διάφορες αποστάσεις από το παράθυρο του από το παράθυρο του ανιχνευτή ανιχνευτή καλύτερο καλύτερο energy rangeenergy range ήταν ήταν το 4-6 και η καλύτερη το 4-6 και η καλύτερη απόσταση ήταν η 2η σκάλα απόσταση ήταν η 2η σκάλα από το παράθυρο του από το παράθυρο του ανιχνευτή ανιχνευτή μία ακόμη καταγραφή μία ακόμη καταγραφή φάσματος της τριπλής φάσματος της τριπλής αυτής πηγής χρονικής αυτής πηγής χρονικής διάρκειας περίπου 10’διάρκειας περίπου 10’βαθμονόμηση 2 σημείων βαθμονόμηση 2 σημείων

Page 52: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού
Page 53: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Απόλυτη-Ποσοτική βαθμονόμησηΑπόλυτη-Ποσοτική βαθμονόμηση Καταγραφή φάσματος μιας απόλυτης πηγής-α(Καταγραφή φάσματος μιας απόλυτης πηγής-α(Am-241, U-238, U-Am-241, U-238, U-235, Po-210235, Po-210))

Βαθμονόμηση με χρήση τριών σημείωνΒαθμονόμηση με χρήση τριών σημείων

Page 54: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Στάδια επεξεργασίας των Στάδια επεξεργασίας των δειγμάτων πριν τη μέτρησή τουςδειγμάτων πριν τη μέτρησή τους

Τρια δείγματα νερού (Βοσνία, Άρδας, Βεντούρι) Τρια δείγματα νερού (Βοσνία, Άρδας, Βεντούρι) με πιθανή μόλυνση από Ουράνιομε πιθανή μόλυνση από Ουράνιο

προσθήκη προσθήκη 232232UU ως ιχνηθέτη σε 1 ως ιχνηθέτη σε 1lt lt δείγματος δείγματος νερού νερού

Ακολουθεί η διαδικασία της εξάχνωσης για τα Ακολουθεί η διαδικασία της εξάχνωσης για τα υγρά η οποία και διαρκεί 3-4 ώρες για 1υγρά η οποία και διαρκεί 3-4 ώρες για 1ltlt, (ή η , (ή η απανθράκωση για τα στερεά η οποία διαρκεί 1-απανθράκωση για τα στερεά η οποία διαρκεί 1-1.51.5 μέρες και είναι χαμηλής απόδοσης) και μέρες και είναι χαμηλής απόδοσης) και

διάλυση με διάλυση με HCl HCl συγκέντρωσης 8Μσυγκέντρωσης 8Μ

Page 55: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού
Page 56: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Τοποθέτηση του δείγματος σε μία στήλη την οποία Τοποθέτηση του δείγματος σε μία στήλη την οποία και γεμίζουμε με ρητίνη που έχει την ιδιότητα να και γεμίζουμε με ρητίνη που έχει την ιδιότητα να κάνει απορρόφηση .κάνει απορρόφηση .

Διάλυση του άλατος που παίρνουμε. Το ξέπλυμα Διάλυση του άλατος που παίρνουμε. Το ξέπλυμα γίνεται με γίνεται με HCl HCl συγκέντρωσης 1Μ συγκέντρωσης 1Μ

Page 57: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Αυτό που παίρνουμε το εξαχνώνουμε και πάλι και το άλας που Αυτό που παίρνουμε το εξαχνώνουμε και πάλι και το άλας που προκύπτει το βάζουμε σε μία ειδική συσκευή προκύπτει το βάζουμε σε μία ειδική συσκευή

Η συσκευή αυτή πραγματοποιεί τη διεργασία της ηλεκτρικής Η συσκευή αυτή πραγματοποιεί τη διεργασία της ηλεκτρικής εναπόθεσης (εναπόθεσης (electro depositionelectro deposition) )

Αποτελείται από την κάθοδο και την άνοδο Αποτελείται από την κάθοδο και την άνοδο Η κάθοδος έχει ένα πλακίδιο καλά γυαλισμένο με γυαλόχαρτο Η κάθοδος έχει ένα πλακίδιο καλά γυαλισμένο με γυαλόχαρτο

πάνω στο οποίο θα εναποτεθεί το «δείγμα». Εμείς ουσιαστικά πάνω στο οποίο θα εναποτεθεί το «δείγμα». Εμείς ουσιαστικά δημιουργούμε ιόντα Ουρανίου που κατακάθονται στην κάθοδο.δημιουργούμε ιόντα Ουρανίου που κατακάθονται στην κάθοδο.

Η άνοδος αποτελείται από πλατίναΗ άνοδος αποτελείται από πλατίνα,,ένα φύλλο με τρύπες διότι την ένα φύλλο με τρύπες διότι την ώρα της ηλεκτρόλυσης πραγματοποιείται το φαινόμενο του ώρα της ηλεκτρόλυσης πραγματοποιείται το φαινόμενο του βρασμού οπότε είναι απαραίτητο να υπάρχει τρόπος διαφυγής των βρασμού οπότε είναι απαραίτητο να υπάρχει τρόπος διαφυγής των υδρατμών οι οποίοι και συλλέγονται σ’ ένα ποτηράκιυδρατμών οι οποίοι και συλλέγονται σ’ ένα ποτηράκι

Page 58: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Σε όλη τη συσκευή αυτή Σε όλη τη συσκευή αυτή περνάμε τάση 1.2 περνάμε τάση 1.2 Ampere Ampere για 1 ώρα για 1 ώρα Όταν η διαδικασία της Όταν η διαδικασία της ηλεκτρικής εναπόθεσης ηλεκτρικής εναπόθεσης φτάνει στο τέλος της φτάνει στο τέλος της προσθέτουμε 1προσθέτουμε 1ml NHml NH44OH OH και συνεχίζουμε για ένα και συνεχίζουμε για ένα ακόμη λεπτό. ακόμη λεπτό. Ακολούθως απομακρύνουμε Ακολούθως απομακρύνουμε την άνοδο από το κελί και την άνοδο από το κελί και αμέσως μετά κλείνουμε τη αμέσως μετά κλείνουμε τη συσκευή συσκευή «Ξεφορτωνόμαστε» το «Ξεφορτωνόμαστε» το διάλυμα από το κελί και διάλυμα από το κελί και ξεπλένουμε το πλακίδιο με ξεπλένουμε το πλακίδιο με αιθυλική αλκοόλη η οποία αιθυλική αλκοόλη η οποία αποτελείται κυρίως από αποτελείται κυρίως από NHNH44OHOH Στεγνώνουμε το πλακίδιο Στεγνώνουμε το πλακίδιο πάνω από μία καυτή πλάκα πάνω από μία καυτή πλάκα Είμαστε έτοιμοι για να Είμαστε έτοιμοι για να ξεκινήσουμε!!!ξεκινήσουμε!!!

Page 59: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Φάσμα δείγματος από τη ΒοσνίαΦάσμα δείγματος από τη Βοσνία

Page 60: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Φάσμα δείγματος από το ΒεντούριΦάσμα δείγματος από το Βεντούρι

Page 61: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Φάσμα δείγματος από τον ΆρδαΦάσμα δείγματος από τον Άρδα

Page 62: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Φάσμα δείγματος από τον Φάσμα δείγματος από τον ΆρδαΆρδα

Page 63: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Διορθώσεις στη στερεά Διορθώσεις στη στερεά γωνίαγωνία Ακτίνα πηγής Ακτίνα πηγής SS=1.1=1.1±±0.1 0.1 cm cm

Απόσταση πηγής-ανιχνευτή Απόσταση πηγής-ανιχνευτή hh = 1.2+0.2 = 1.2+0.2 cm cm ακτίνα ανιχνευτή ακτίνα ανιχνευτή RR= 0.98 = 0.98 ±± 0.1 0.1 cm cm Για Για S/h= 0.9, R/h=0.8 S/h= 0.9, R/h=0.8 προκύπτει: προκύπτει:

ΩΩ=1=1..2 2 ±± 0.2 sr0.2 sr

R.P Gardner and K.Verghese ‘On the solid angle subtended by a circular disc ‘, Nuclear instruments and methods 93 (1971) 163-167, R.P Gardner and K.Verghese ‘On the solid angle subtended by a circular disc ‘, Nuclear instruments and methods 93 (1971) 163-167, North –Holland Publishing CO. North –Holland Publishing CO.

R. Rizk, A. Hathout and A-R Hussein ‘On solid angle calculation ‘, Nuclear Instruments and Methods in physics research A245 (1986) R. Rizk, A. Hathout and A-R Hussein ‘On solid angle calculation ‘, Nuclear Instruments and Methods in physics research A245 (1986) 162-166, North -Holland Amsterdam.162-166, North -Holland Amsterdam.

Page 64: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Αποτελέσματα για καθεμιά από Αποτελέσματα για καθεμιά από τις πηγές μαςτις πηγές μας

Βοσνία Παλμούς Ενεργότητα (αποδιεγέρσεις/sec)

ΕΜΠ

dx Ενεργότητα ΕΜΠ%

Ενεργότητα (αποδιεγέρσεις/sec)

EEAE

dx Ενεργότητα EEAE%

U238 25 1,3997*10-3 17.6 1,4004*10-3 8.69

U235 1 5,5990*10-5 90.0 4,7016*10-5 86.71

U234 32 1,7917*10-3 17.5 1,7599*10-3 7.73

U232 531 2,9731*10-2 17.4 2,9694*10-2 2.10

Χρόνος 187033 sec

Page 65: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Βεντούρη Παλμοί Ενεργότητα (αποδιεγέρσεις/sec)

ΕΜΠ

dx ενεργότητα %

Ενεργότητα (αποδιεγέρσεις/sec)

EEAE.

dx ενεργότητα EEAE %

U238 72 2,9670*10-3 17,5 2,0784*10-3 6.75

U235 3 1,2363*10-4 50.0 0,9484*10-4 42,16

U234 104 4,2858*10-3 17,5 3,3000*10-3 5,47

U232 750 3,0907*10-2 17,4 2,9724*”10-2 2.02

Χρόνος 254116 sec

Page 66: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Αρδας Παλμοί Ενεργότητα (αποδιεγέρσεις/sec)

ΕΜΠ

dx ενεργότητα % ΕΜΠ

Ενεργότητα EEAE

dx ενεργότητα EEAE %

U238 296 1,2719*10-2 17.5 1,2977*10-2 2.04

U235 16 6,8752*10-4 17.6 6,7487*10-4 3.04

U234 349 1,4997*10-2 17.5 1,6798*10-2 14.32

U232 705 3,0294*10-2 17.4 2,9738*10-2 3.28

Χρόνος 243703[sec]

Page 67: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Το φυσικό Το φυσικό OOυράνιο έχει συγκεκριμένους υράνιο έχει συγκεκριμένους λόγους ενεργότητας ανάμεσα στα λόγους ενεργότητας ανάμεσα στα ισότοπα του ουρανίου ισότοπα του ουρανίου

UU234234/U/U238238 =1, U =1, U235235/U/U238238 = 0 = 0..048048 To To απεμπλουτισμένοαπεμπλουτισμένο Ουράνιο έχει Ουράνιο έχει

συγκεκριμένους λόγους ενεργότητας συγκεκριμένους λόγους ενεργότητας ανάμεσα στα ισότοπα του ουρανίου ανάμεσα στα ισότοπα του ουρανίου

UU234234//UU238238 =0.18 =0.18, U, U235235//UU238238= 0.013 = 0.013 TTο εμπλουτισμένο Ουράνιο έχει ο εμπλουτισμένο Ουράνιο έχει

συγκεκριμένους λόγους ενεργότητας συγκεκριμένους λόγους ενεργότητας ανάμεσα στα ισότοπα του ουρανίου ανάμεσα στα ισότοπα του ουρανίου

UU234234/U/U238238 = 5 = 5..5656 ,, UU235235/U/U238238=0=0..233233

Page 68: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

U234/U238

ΕΜΠU235/U238

ΕΜΠU234/U235

ΕΕΑΕU235/U238

ΕΕΑΕ

Βεντούρη 1,4445±0,0164 0,0420 ±0,0023 1,5878 0,046

Βοσνία 1,2800 ±0,0247 0,0400 ±0,0039 1,2571 0,034

Άρδας 1,1791 ±0,0667 0,0540 ±0,0013 1,2945 0,052

Page 69: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

ΒιβλιογραφίαΒιβλιογραφία Εισαγωγή στην πυρηνική φυσικήΕισαγωγή στην πυρηνική φυσική

Π.Α. ΑσημακόπουλουΠ.Α. Ασημακόπουλου Εκδόσεις Πανεπιστημίου ΙωαννίνωνΕκδόσεις Πανεπιστημίου Ιωαννίνων

Αλεξόπουλος ‘Εισαγωγή στην πυρηνική φυσική ‘ ,Κεφάλαιο Αλεξόπουλος ‘Εισαγωγή στην πυρηνική φυσική ‘ ,Κεφάλαιο 102 Σωματίδια α , Ασταθείς Πυρήνες 102 Σωματίδια α , Ασταθείς Πυρήνες

Σελ.190-195.Σελ.190-195.Δ. Λεωνίδου ‘ Μέθοδοι και όργανα ανίχνευσης πυρηνικών Δ. Λεωνίδου ‘ Μέθοδοι και όργανα ανίχνευσης πυρηνικών ακτινοβολιών’ Εκδόσεις ΕΜΠ σελ 152-185ακτινοβολιών’ Εκδόσεις ΕΜΠ σελ 152-185An introduction to Nuclear PhysicsAn introduction to Nuclear Physics

W.N. Cottingham, D.A. GreenwoodW.N. Cottingham, D.A. Greenwood Cambridge University PressCambridge University Press

Modern Atomic and Nuclear PhysicsModern Atomic and Nuclear PhysicsIntroductory Nuclear PhysicsIntroductory Nuclear Physics

Kenneth S. KraneKenneth S. KraneΝΝ..ΤΤsoulfanidis ‘Measurements and detection of radiation ‘, soulfanidis ‘Measurements and detection of radiation ‘, Taylor – Francis, 1995, second edition Taylor – Francis, 1995, second edition

Pages chapter 7 235-263, 445-465. Pages chapter 7 235-263, 445-465. G. Knoll ‘Radiation, detection and measurement ‘, John G. Knoll ‘Radiation, detection and measurement ‘, John Wiley and Wiley and Sons 2000, Third edition Sons 2000, Third edition

Pages chapter 11 353-403. Pages chapter 11 353-403.

Page 70: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

W. Leo ‘Techniques for nuclear and particle physics experiments W. Leo ‘Techniques for nuclear and particle physics experiments ‘John Wiley and Sons ‘John Wiley and Sons

Pages chapter 10 215-247.Pages chapter 10 215-247.

K.Kleinknecht ‘Detectors for particle radiation ‘, Second edition, K.Kleinknecht ‘Detectors for particle radiation ‘, Second edition, Pages chapter 2 and 3 61-109.Pages chapter 2 and 3 61-109.

Dan Green ‘The physics of particle detectors ‘, pages 177-201.Dan Green ‘The physics of particle detectors ‘, pages 177-201.

‘ ‘Alpha Spectrometer Operating and Service Manual SOLOIST’, Alpha Spectrometer Operating and Service Manual SOLOIST’, ORTEC, USA.ORTEC, USA.

‘ ‘Review of the physics of Semiconductor Detectors’, ORTEC, Review of the physics of Semiconductor Detectors’, ORTEC, pages 291- 408, 441-445. pages 291- 408, 441-445.

PapersPapers Radiochemical MethodRadiochemical Method Nuclear Instruments and Methods Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A245 (1986) North-Holland, Amsterdamin Physics Research A245 (1986) North-Holland, Amsterdam

R.P Gardner and K.Verghese ‘On the solid angle R.P Gardner and K.Verghese ‘On the solid angle subtended by a circular disc ‘, Nuclear subtended by a circular disc ‘, Nuclear instruments and methods 93 (1971) 163-167, instruments and methods 93 (1971) 163-167, North –Holland Publishing CO. North –Holland Publishing CO.

Page 71: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

R. Rizk, A. Hathout and A-R Hussein ‘On solid angle R. Rizk, A. Hathout and A-R Hussein ‘On solid angle calculation ‘, Nuclear Instruments and Methods in physics calculation ‘, Nuclear Instruments and Methods in physics research A245 (1986) 162-166, North -Holland Amsterdam. research A245 (1986) 162-166, North -Holland Amsterdam.

Y.Liritzis and M. Kokkoris, ‘Revised dose-rate data for Y.Liritzis and M. Kokkoris, ‘Revised dose-rate data for Thermo luminescence /ESR Dating ‘Nuclear Geophysics Thermo luminescence /ESR Dating ‘Nuclear Geophysics Volume 6. No.3 Pages 423-443, 1992 Pergamon Press Ltd. Volume 6. No.3 Pages 423-443, 1992 Pergamon Press Ltd.

Chih-An Huh , Chih-Chieh Su ‘Sedimentation dynamics in Chih-An Huh , Chih-Chieh Su ‘Sedimentation dynamics in the East China Sea elucidated from Pb210, the East China Sea elucidated from Pb210, Cs137,Pu239,240 , Marine Geology 160 (1999) Pages 183-Cs137,Pu239,240 , Marine Geology 160 (1999) Pages 183-196 ELSEVIER .196 ELSEVIER .

alpha-particle spectra from silicon semiconductor detectors alpha-particle spectra from silicon semiconductor detectors ‘ , Nuclear Instruments and Methods in Physics Research‘ , Nuclear Instruments and Methods in Physics Research

A 413 (1998) Pages 357-366 ELSEVIERA 413 (1998) Pages 357-366 ELSEVIER . .

D.D.Howes, A.Cundy, I.Croudace,’High energy marine flood D.D.Howes, A.Cundy, I.Croudace,’High energy marine flood deposite on Astypalea Island, Greece: possible deposite on Astypalea Island, Greece: possible evidence for the AD 1956 southern Aegean tsunami ‘, evidence for the AD 1956 southern Aegean tsunami ‘, Marine Geology 163 (2000) 303-315 ELSEVIER. Marine Geology 163 (2000) 303-315 ELSEVIER.

Page 72: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

http:// nucleardata.nuclear.lu.sehttp:// nucleardata.nuclear.lu.se

http://www.nndc.bnl.govhttp://www.nndc.bnl.gov http://www.ortec-online.com http://www.ortec-online.com

Chapters:Chapters: 1. Alpha spectroscopy data management and analysis 1. Alpha spectroscopy data management and analysis

software, software, 2. Alpha spectroscopy with surface Barrier detectors2. Alpha spectroscopy with surface Barrier detectors

Προσωπική επαφή με τον κύριο Ποτηριάδη και την κυρία Προσωπική επαφή με τον κύριο Ποτηριάδη και την κυρία Κεχαγιά Κεχαγιά

Ενημερωτικά έντυπα από το Δημόκριτο:Ενημερωτικά έντυπα από το Δημόκριτο:ΕΕΑΕ «Ατομική Δοσιμέτρηση» ΕΕΑΕ «Ατομική Δοσιμέτρηση»

Αθήνα 2005Αθήνα 2005ΕΕΑΕ «Εργαστήριο Βαθμονόμησης Οργάνων ΕΕΑΕ «Εργαστήριο Βαθμονόμησης Οργάνων Ιοντιζουσών Ιοντιζουσών

Ακτινοβολιών» Ακτινοβολιών» Αθήνα 2005Αθήνα 2005

ΕΕΑΕ «Άδειες εργαστηρίων ιοντιζουσών ακτινοβολιών»ΕΕΑΕ «Άδειες εργαστηρίων ιοντιζουσών ακτινοβολιών» Αθήνα 2005Αθήνα 2005

Page 73: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού
Page 74: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Ενεργειακές διαφορέςΕνεργειακές διαφορές

)1(2

IIE

)1(22

)]1()2)(1[(21221

EEE

)32(22

)]1()3)(2[(21331

EEE

Όπου Ι=Ω, Ω+1, Ω+2,... με Ω μία συνιστώσα της στροφορμής από τα περιττά Όπου Ι=Ω, Ω+1, Ω+2,... με Ω μία συνιστώσα της στροφορμής από τα περιττά σωματίδια κατά μήκος του άξονα συμμετρίας.σωματίδια κατά μήκος του άξονα συμμετρίας.

Συνδυάζοντας αυτά τα αποτελέσματα με τις πειραματικές τιμές, ΔΕΣυνδυάζοντας αυτά τα αποτελέσματα με τις πειραματικές τιμές, ΔΕ22:=55.0 Κ:=55.0 ΚeVeV και και

ΔΕΔΕ33:=122.1 Κ:=122.1 ΚeVeV καταλήγουμε Ω=3.5±0,2 και καταλήγουμε Ω=3.5±0,2 και KeV02.011.62

Αυτές οι τρεις καταστάσεις φαίνεται να αποτελούν μία περιστροφική στάθμη με Ι=7/2, 9/2, 11/2

Page 75: Ντόμαρη Ελένη                  Λάσκαρης Γιώργος Υπεύθυνη καθηγήτρια: Κ α   Βλαστού

Προβλέψεις για τις ενέργειες στις καταστάσεις 13/2, 15/2Προβλέψεις για τις ενέργειες στις καταστάσεις 13/2, 15/2

KeVE 3.293]2

9

2

7

2

17

2

15[

251

KeVE 6.201]2

9

2

7

2

15

2

13[

241

HH κατάσταση 13/2 κατάσταση 13/2 καταλαμβάνεται από την καταλαμβάνεται από την πολύ ασθενή α4 διάσπαση,πολύ ασθενή α4 διάσπαση, αλλά οι διασπάσεις-γ ίσως αλλά οι διασπάσεις-γ ίσως να είναι πολύ ασθενείς για να είναι πολύ ασθενείς για να φαίνονται στο παρακάτω να φαίνονται στο παρακάτω φάσμαφάσμα..Η διάσπαση στην κατάσταση Η διάσπαση στην κατάσταση 15/2 δεν παρατηρείται15/2 δεν παρατηρείται