Χρήση απαριθμητή Geiger – Müller - Απορρόφηση ακτινών γ από...

of 13 /13
Πανε Προχωρημένα Εργαστήρια Φ Ομάδα: 1 Ονοματεπώνυμο: Ζαχαριο Ονοματεπώνυμο: Ζαγορια Ημερομηνία εκτέλεσης πει Ημερομηνία παράδοσης αν Εργ Πείραμα 10: Χ Α επιστήμιο Κρήτης – Τμήμα Φυσικής Φυσικής I Πείραμα 10: Χρήση απαριθμητή ουδάκης Νίκος Α.Μ: 2980 ανός Απόστολος Α.Μ: 3020 ιράματος: 28.11.2007 ναφοράς: 05.12.2007 γαστηριακή Αναφορά Χρήση απαριθμητή Geiger – M Απορρόφηση ακτινών γ από τ ή Geiger - Müller 1 Müller. την ύλη

Embed Size (px)

description

Σκοπός του πειράματος είναι αφενός η κατανόηση της λειτουργίας του απαριθμητή Geiger-Müller και αφετέρου η παρατήρηση της απορρόφησης της ακτινοβολίας γ που παράγεται από ραδιενεργές πηγές όπως Pb και Al. Συγκεκριμένα, θα παρατηρήσουμε το οροπέδιο λειτουργίας της διάταξης, τη μέτρηση του νεκρού χρόνου του συστήματος χρησιμοποιώντας δυο πηγές και τέλος, θα μετρήσουμε την απόδοση του απαριθμητή Geiger-Müller.

Transcript of Χρήση απαριθμητή Geiger – Müller - Απορρόφηση ακτινών γ από...

: 1 : .: 2980 : .: 3020 : 28.11.2007 : 05.12.2007

10: Geiger M Mller.

I 10: Geiger - Mller

1

: Geiger-Mller. , , , Geiger-Mller ller. Pb Al .

, . , , . , 24 He . , : +, , 1 0 1 n 1 p + e + e A Z

X

A Z +1

Y + e + e + Q

-, :1 1

p 01n + e+ + eA Z

X

A Z 1

Y + e + + e + Q

. , , ( ) . ). :A Z

X * ZA X +

I 10: Geiger - Mller

2

Geiger Mller GeigeMller ( 1) Mller () . (). . , . 1 . , RC ( 2). , . .

2 N , , , 3. V. . V. V. (). V. , . .

3 I 10: Geiger - Mller

3

, . , , . , : ,R = R0 1 R0

(1)

, R R0 . , . :

=

R01 + R02 R012 B0 2 R01 B0

(

)( R

02

B0

)

(2)

, . .

: , . , 2. 60 Co ( ) . V = [320 1, 600 1] Volts 40 Volts , R0 . (1min = 60 s ) . , 1 1, R0 = f (V ) , .R0 = 1 3 R0i 3 i =1

I 10: Geiger - Mller

4

R0 = R0 , , Poisson, R0 , : R0 = R0

V 1 (V )320 360 400 440 480 520 560 600

R01 ( . s )0,97 1,10 1,35 1,18 1,00 0,98 1,13 1,43

R02 ( . s )0,68 1,17 1,40 1,10 1,33 1,28 1,28 1,45

R03 ( . s )1,22 1,07 1,20 1,28 1,22 0,98 1,25 1,27

R0 ( . s )0,96 1,11 1,32 1,19 1,18 1,08 1,22 1,38

R0 ( . min )57 67 79 71 71 65 73 83

R0

( .8 8 9 8 8 8 9 9

min )

1

1 1, R0 = f (V ) . , , : I 10: Geiger - Mller 5

R0 = 0, 052V 46,587 , , . :

K = ( 5, 2 2, 6 ) % , 5% 100 Volts , , , . : 2, Geiger Geiger-Muller. , 60 137 , Co Cs. , 60Co ( R01 ) . , 137Cs , ( R012 ) . , 60Co 137Cs R02 . , Cs.

320 + 600 = [ 460 1] Volts . 2 , ( B0 ) , . . , 2. V=i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R0 R0

R01 ( . min ) .72 82 60 58 87 78 61 66 62 78 70 3

R012 ( . min )273 282 265 272 269 289 275 253 278 278 273 3 2R0 = 1 10 R0i 10 i =1

R02 ( . min )205 194 195 178 207 223 214 215 255 219 211 7

B0 ( . min )7 8 9 11 7 10 14 13 12 14 11 1

I 10: Geiger - Mller

6

R0 = 10 1 R0i R0 10 (10 1) i =1

(

)

2

2, , :

= 7, 20 20,84 7, 20 20,84 ms2 2 2 2

= R01 + R02 + R012 + B0 = R01 R02 R012 B0 2 ( R01 B0 )( R02 B0 ) 2 ( R02 B0 )( R01 + R02 R012 B0 ) R01 + 2 2 4 ( R01 B0 ) ( R02 B0 ) 2 ( R01 B0 )( R02 B0 ) 2 ( R02 B0 )( R01 + R02 R012 B0 ) + R02 + 2 2 4 ( R01 B0 ) ( R02 B0 ) 2 1 + 2 ( R B )( R B ) R012 + 01 0 02 0 2 ( R01 B0 )( R02 B0 ) ( R01 + R02 R012 B0 )( R01 R02 + 2 B0 ) + B0 2 2 4 ( R01 B0 ) ( R02 B0 ) 2 2 2

, , . , , . , .

: , : ( s ) :60

Co t R ( t ) , ,

R ( t ) = R0e t

=,

ln 2 T1 2

T1 2

R0 R ( t = 0 ) t ( ) ). I 10: Geiger - Mller 7

60Co : : 02.03.1999

R ( t = 0 ) = 74 KBq = 74 103 s : T1 2 =5,26 yrs , 28.11.2007 : 2007,t = 8, 74 yrs

R = R0 e

ln 2 t T1 2

= R0 e 0,13t

t =8,74

= 23,39 KBq

, : 60Co, . Geiger-Muller r , d 2 , d . , :R = RGM R R R = + RGM = RGM 2 2

( RGM ) + (RGM )2

2

=

R RGM

4 r 2 d 4 22

2

=

16r 2 d2

2 32r 32r = r + d = 2 r + 3 d r d d d

2

2

2

,R RGM ( ).

r = [ 6,5 0,1] cm , , :

d = [1, 6 0,1] cm I 10: Geiger - Mller 8

:

= 264, 06 33,99, , : :

R = R01 = [308, 07 42, 21] Bq*

* .

a min min . , . . R a % = 100 = [1,32 0,18] % R a R a = R = R R 2

, , : R R = = [319,90 55,14 ] Bq 1 R R R R = R + = R 2 2

1 2 R +R 2 R + (1 R )2 (1 R )2

2

2

a % =

R 100 = [1,37 0, 24] % R

, . , , . . : , Pb Al . , , . x , (1min = 60 s ) .

V=

320 + 600 = [ 460 1] Volts . 29

I 10: Geiger - Mller

:I = I 0 e kt R = R0 e kt , t = x

, t k . R = R0 e kt R B = R0 e kt ln R B = ln R0 k x , 3 3-, 4- 2, 3, ln R B = f ( x ) . RB RB + = RB = R B R B

(

)

(

)

(

)

(

)

2

(

)

2

( R) + ( B)2

2

ln R B ln R B = RB RB

( (

))

(

(

)

)

(

)

= 1 RB RB

2

(

)

Pb :

Pb = 11, 35 g cm3B = 11 . min ( )

x ( mm )1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0

R1 ( Bq )0,90 1,00 1,00 0,92 0,95 1,17

R2 ( Bq )1,13 1,02 1,18 0,85 0,82 0,90

R3 ( Bq )1,33 1,07 0,93 1,15 0,88 0,75 3

R ( . min )67 62 62 58 53 56

R ( . min )18 9 14 13 6 18

x ( g cm 2 )1,70 3,41 5,11 6,81 8,51 10,22

R-B56 51 51 47 42 45

R-B18 9 14 13 6 18

(

)

ln R - B4,03 3,93 3,94 3,86 3,74 3,82

(

)

ln R - B0,33 0,18 0,28 0,28 0,14 0,40

( (

))

3 I 10: Geiger - Mller 10

2 2, ln R B = f ( x ) . , , Pb , : ln R B = 0, 04 x + 4, 07 = b = 0, 04 0, 01

(

)

(

)

kPb = [ 0, 04 0, 01] cm2 gk Pb . = 0, 075 cm 2 g k Pb k Pb . , :

% =

k Pb k Pb . k Pb .

100 = 46, 6%

I 10: Geiger - Mller

11

Al :

Al = 2, 7 g cm 3B = 11 . min ( )

x ( mm )0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,8 4,6

R1 ( Bq )1,48 1,10 1,17 0,82 1,12 0,95 0,97 0,58

R2 ( Bq )1,22 1,07 0,97 1,17 1,08 0,93 0,80 0,85

R3 ( Bq )1,30 1,02 1,22 0,73 1,05 1,03 0,90 0,62 4

R ( . min )80 64 67 54 65 58 53 41

R ( . min )12 4 11 13 3 5 7 12

x ( g cm 2 )0,08 0,16 0,24 0,32 0,41 0,49 0,76 1,24

R-B69 53 56 43 54 47 42 30

R-B12 4 11 13 3 5 7 12

(

)

ln R - B4,23 3,97 4,03 3,77 3,99 3,85 3,75 3,40

(

)

ln R - B0,17 0,07 0,20 0,29 0,06 0,10 0,17 0,41

( (

))

4

3 I 10: Geiger - Mller 12

3, ln R B = f ( x ) . , , Al , : ln R B = 0, 43 x + 4,11 = b = 0, 43 0, 01

(

)

(

)

k Al = [ 0, 43 0,17 ] cm2 gk Al . = 0,11 cm 2 g k Al k Al . , :

% =

k Al k Al . k Al .

100 = 290,9%

, , . , .

I 10: Geiger - Mller

13