Задание 3 Определение активности радиоактивного источника

3.1 Положить радиоактивный препарат на подставку под счетчик.

3.2 Произвести измерение числа импульсов N с препаратом. Опыт повторить не менее 3-х раз. Время экспозиции брать 3-5 минут.

3.3 Определить скорость счета для каждого измерения, данные записать в таблицу 3. Определить среднее значение .

3.4 Найти . Эту разность можно с некоторым приближением считать активностью всего радиоактивного препарата. Количество импульсов, зарегистрированных счетчиком считаем равным количеству распадов происходящих в радиоактивном источнике.

Единицу активности расп/мин, нужно перевести в систему СИ, т.е в расп/с, которая называется Бк (Беккерель).

Таблица 3 Экспериментальные и расчетные данные

по определению активности радиоактивного источника

№ опыта	Обозначения физических величин
t	N		n		DА

3.5 Результаты измерений и расчетов записать в таблицу 3.

3.6 Расчет погрешностей

Кроме случайных и систематических погрешностей, обусловленных несовершенством аппаратуры и метода измерений, в ядерной физике необходимо учитывать флуктуационный характер самой измеряемой величины. Процесс радиоактивного распада имеет статистический характер, т.е. каждую секунду распадается различное количество ядер, и можно говорить лишь о среднем количестве ядер, которые распадаются ежесекундно. Кроме того, процессы взаимодействия излучения с веществом, которые лежат в основе регистрации излучения, также имеют вероятностный характер.

Будем считать, что статистические ошибки преобладают над другими ошибками измерения. Поэтому необходимо правильно распределить время между отдельными измерениями, чтобы ошибка результатов была наименьшей.

При измерении активности источника длительности отдельных измерений должны относиться следующим образом

. (9)

Например, фон составляет имп/мин, а =1800 имп/мин.

По соотношению (9) следует ,

т.е. для измерения исследуемого эффекта следует затрачивать в 5 раз больше времени, чем на измерение фона.

Для оценки погрешности окончательного результата активности А следует рассчитать среднеквадратическую погрешность

, (10)

и относительную ошибку

. (11)

Если N – зарегистрированное число частиц за время t, а - среднее число частиц, зарегистрированных в единицу времени, то по правилам теории вероятностей среднеквадратическое отклонение для n определяется выражением

. (12)

Для величины среднеквадратическая погрешность согласно (10) и (12):

. (13)

Если окончательный результат А представить в доверительном интервалеDА = S_А, то доверительная вероятность будет Р = 0,68. Если взять доверительный интервал DА = 2S_А, то доверительная вероятность будет Р = 0,95. Если взять доверительный интервал DА = 3S_А, то доверительная вероятность будет Р = 0,997.

3.7 Окончательный результат представить в виде

Бк.

4 Контрольные вопросы

4.1 Какие частицы образуют ядра атомов?

4.2 Что называется радиоактивностью? Назовите закон радиоактивного распада.

4.3 Как изменяются со временем активность изотопа?

4.4 Как происходит a - распад ядер?

4.5 Как происходит b - распад?

4.6 Как изменяется положение химического элемента в таблице Менделеева после a - распада и после b - распада?

4.7 Изменяется ли химическая природа элемента при испускании его ядром g - кванта?

4.8 Каков принцип действия счетчика Гейгера- Мюллера?

4.9 В чем опасность радиоактивного излучения для живых организмов?

4.10 За счет чего создается радиоактивный фон?