Кафедра ядерной физики
Филиал Федерального автономного образовательного учреждения Высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Заочный факультет Кафедра ядерной физики
Лабораторная работа №2 Тема: Исследование искусственной радиоактивности
Выполнил: студент группы ЭиА-С12-з Казаков Е.И. Проверил: Гончарова И.Н.
Обнинск 2015
Цель работы: определение периода полураспада 116In.
Ход работы: Рисунок 1.1 - Блок схема установки для измерения наведенной активности 1. Образец, содержащий 116In; 2. Счетчик излучения; 3. Свинцовый защитный контейнер для уменьшения фона; 4. Источник питания детектора; 5. Измерительное устройство; 6. Печатающее устройство
В данной работе активация образца 115In осуществляется нейтронами, которые замедляются в баке с водой. Активация осуществляется в реакции радиационного захвата n + 115In →116In + γ, которая является типичным примером так называемой резонансной реакции. Сечение этой реакции представлено на рисунке 1.2, где отчетливо виден резонанс при энергии нейтронов, равной 1,46 эВ. Большая величина этого резонанса приводит к тому, что активация, в основном обусловлена поглощением нейтронов, энергия которых в процессе замедления близка к величине 1,46 эВ. Рисунок 1.2 – Сечение реакции n + 115In →116In + γ
После захвата нейтрона образуется неустойчивое нейтронно-избыточное ядро 116In, которое сдвигается с дорожки стабильности и распадается по следующей схеме: 116In →β- + ν + 116Sn* Образующееся в результате β-распада ядро 116Sn* возбуждено. Освобождение от избыточной энергии и переход в стабильное состояние 116Sn сопровождается γ-излучением. С громадным запасом можно считать, что γ-излучение сопровождает β-распад мгновенно. Поэтому для измерения периода полураспада можно использовать как β-, так и γ-излучение в зависимости от типа применяемого реактора. Обычно для определения периода полураспада измеряется постоянная распада λ: А (t) = λN(t). Определение числа атомов, содержащихся в образце, выполняется методами химического анализа и требует продолжительного времени. Кроме того, необходимо измерение абсолютной активности образца. По этим причинам такой метод определения может быть использован, если λ очень мало, когда уменьшением N за время опыта можно пренебречь. Если λ достаточно велико, то его можно определить по формуле: А (t) =А0e-λr измеряя уменьшение активности в зависимости от времени. Весьма простой способ непосредственно определения T1/2 заключается в измерении времени t = T1/2, необходимого для уменьшения активно наполовину. Этот метод дает хорошие результаты, если время измерения активности Δt<<T1/2 , а измеренное за этот промежуток времени количество ядер ΔN, испытавших распад, обеспечивает необходимую статистическую точность определения T1/2 . ΔN = ε∙G∙k∙A∙ Δt, где ε – эффективность регистрации измеряемого излучения; G – геометрический фактор, равный доле частиц, испущенных образцом и попавших в детектор; k – среднее число частиц, которые используются для измерения, испускаемых на один акт распада. Если во время измерений взаимное расположение счетчика и образца остается неизменным, а рабочий режим счетчика поддерживается постоянным с высокой точностью, то произведение m= ε∙G∙k не будет зависеть от времени. Следовательно, число отсчетов ΔN за время Δt будет прямо пропорционально активности образца А (t) в данный момент времени, то есть скорость счета равна ṅ(t) = ΔN(t)/Δt = mA(t) и будет экспоненциально уменьшаться за время опыта. Ход работы: Расчет дозы облучения:
t=3600 c Da=500 МэВ Db,5 = Db/5 = 25 Db = Dа/4 = 125 Фd = Db/ Dmax = 5,58∙109 фd = Фd/t =155∙104 rmin = (Iβ/4π фd) = 0,02 Nф = 15 Интервал – 60 секунд, время одной экспозиции 50 секунд, пауза 10 секунд
Таблица 1 - Таблица данных:
2σ(α1) = 0,0084 2σ(α2) = 0 Критерий согласия = 36,71 Рисунок 1 – Графическое представление результатов измерений
Вывод: вычисленный период полураспада - практически совпал с его теоретическим значением равным 54,29 мин.
Контрольные вопросы:
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (447)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |