Описание установки и методики измерений. Блок-схема установки, используемой в данной работе, показана на рис.3

Блок-схема установки, используемой в данной работе, показана на рис.3. Источник альфа-частиц помещен в цилиндрическую камеру. Его положение относительно блока детектирования определяется по миллиметровой шкале.

Измерение альфа - излучения осуществляется радиометром, включающим в себя детектор (сцинтилляционный кристалл), фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), усилитель электрических импульсов и измерительный пульт.

Регистрация альфа - излучения производится сцинтилляционным методом, с помощью альфа - детектора, представляющего собой тонкий слой сернистого цинка, активированного серебром и нанесенного на подложку из органического стекла.

Рис.3

Сцинтилляции (вспышки), появляются в сернистом цинке в результате пролета через него альфа-частиц.

Фотоны сцинтиллятора, попадая на высокочувствительный фотокатод фотоумножителя, выбивают из катода электроны, начиная ряд последовательных процессов их умножения. В результате на нагрузке анода фотоумножителя возникают электрические импульсы, которые после их усиления подаются на измерительный пульт. Измерения средней скорости счета импульсов, поступающих на измерительный пульт, могут проводиться в четырех поддиапазонах: от 1 до 10 имп/мин; от 10 до 102 имп/мин; от 102 до 103 имп/мин; от 103 до 104 имп/мин.

О
Для определения длины свободного пробега снимается зависимость числа импульсов в минуту от расстояния между a-препаратом и детектором.

Из графика зависимости N(l) длина пробега в воздухе определяется экстраполяцией прямолинейного участка до пересечения с осью Оl (рис.4).

Порядок выполнения работы

1.Ознакомьтесь с экспериментальной установкой и назначением органов управления пульта. Включите блок питания установки.

2.Переведите переключатель поддиапазонов и положение BKJI, спустя одну минуту в положении УСТ. НУЛЯ. При необходимости установите с помощью ручки УСТ. НУЛЯ стрелку измерительного прибора на нуль.

3.Переведите переключатель поддиапазонов в положение ПРОВ. ПИТ. При этом стрелка измерительного прибора пульта должна находиться справа от реперной метки на шкале прибора. Если стрелка находится левее peперной метки, то необходимо произвести смену источников питания.

4.Подведите контейнер с источником альфа-частиц вплотную к детектору, при этом минимальное расстояние от источника до детектора составит l0 = 5 мм.

5.Установите переключатель поддиапазонов в положение «x102» и отсчитайте показания по шкале измерительного прибора. При отклонении стрелки менее 1,0 деления шкалы необходимо переключатель поддиапазонов перевести на следующий поддиапазон «x10».

6.Последовательно удаляя каретку с источником от детектора на 2 мм проведите измерения интенсивности альфа-излучения (N) в зависимости от расстояния l. Время каждого измерения 1,5-2 мин.

7.Результаты измерения занесите в табл.1.

8.Постройте график зависимости N(l) и определите по нему длину пробега альфа-частиц в воздухе.

9.По формуле (3) рассчитайте энергию альфа-частиц, испускаемых источником.

В блоке детектирования имеется высокое (1,2 кВ!) напряжение.

НЕОБХОДИМО СОБЛЮДАТЬ ОСТОРОЖНОСТЬ!

Табл.1.

№ п/п …              
l мм …              
N                      

 

Контрольные вопросы

1. Радиоактивность. Виды радиоактивности. Закон радиоактивного распада.

2. Каков механизм a-распада?

3. От чего зависит пробег a-частиц в воздухе?

4. Как объясняется дискретный энергетический спектр a-частиц?

5. Каковы основные свойства ядерных сил?

6. Методы регистрации ионизирующих излучений: камера Вильсона, пузырьковая камера, фотоэмульсии, счетчик Гейгера.

7. Объясните причины существования радиоактивного природного фона.

8. Каковы действия радиоактивных излучений на живые организмы и технические объекты? Способы защиты от вредных воздействий радиоактивных излучений.


Лабораторная работа 3.18