![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Будова експериментальної установки.
Експериментальна установка схематично представлена на рис.2. Рис. 2.
- S - джерело випромінювання g-частинок; - К - коліматор; - П – пластинки, що вбирають випромінювання (поглиначі); - сч – лічильник Гейгера-Мюлера; - ПП – лічильний пристрій (ПСО2-4); - БП - блок живлення. Вузли установки повинні розміщюватися у певній відповідності. Щоб отримати більш менш правдоподібні результати при вимірах, необхідно розміщувати випромінювач так, щоб пучок g-квантів менше розсіювався і його промені були паралельно направлені у виділені в свинцевих коліматорах віконця. Випромінювачем g-квантів використовують b-радіоактивний кобальт Період його напіврозпаду Т=5,3 роки. Схема розпаду Рис. 3. Так як g-кванти, що випромінюються ядром Оскільки b-спектр випромінювання 60Со більш “м'який” (Е=0,32 МэВ), то усі випромінювані ним b-частинки будуть поглинатися стінками ампули з Al, в якій знаходиться сам випромінювач. Для g-випромінювання стінки ампули практично прозорі. У роботі розглядається можливість проведення досвіду на двох різних вимірювальних установках. ВИКОНАННЯ ДОСЛІДУ У досліді виміряється число g-часток N, зареєстрованих лічильником Гейгера-Мюллера. 2.1. Проведення досліду: 1. Вимірити товщини d пластин Al і Pb, що використовується в роботі як поглинач. Результати вимірів занесіть у таблицю; 2. Перевірити працездатність приладів що використовуються в лабораторній роботі, а також виміряти фон в лабораторії. Для цього включити прилад ВУП-2 і ПСО2‑4. На приладі ПСО2-4 нажати кнопки “300 с”, “однократно”, “пуск”. Знайти усереднений фон іонізуючого випромінювання в лабораторії за 100 с.; 3. Визначити інтенсивність N0 g-випромінювання випромінювача 60Со. Виміри провести за t =100 с; 4. Визначити інтенсивність N g-випромінювання, що пройшла через поглинач товщиною d1, d2, d3 см. Вимір провести за t =100 с і занести в таблицю; 5. Дослід провести для пластинок Al і Pb. Розрахунок коефіцієнта поглинання. Залежність числа g-фотонів (N), що пройшли через товщину d, визначається:
де I0=N0i, I(d)=N(d) Якщо визначити значення N(d) для двох товщин, то можна отримати співвідношення:
звідки
з урахуванням фону NФ Формула (8) буде мати вигляд:
За допомогою формули (9) визначаємо коефіціент поглинання для Al і Pb. Для визначення m треба використовувати графік, зображений на рис. 5. Визначені результати порівняти з даними графіків на рис. 4.
Рис. 4. Рис. 5. 2.3. Розрахунки і висновки: 1. Визначити значення коефіцієнтів поглинання для Al ( 2. Побудувати графіки N(d) для Al і Pb. 3. Порівняти отримані значення mPb mAl з даними, які можна одержати з графіка (мал. 4). 4. Проаналізувати процеси, що призводять до поглинання g-випромінювання в Pb і Al.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ. 1. Що таке g-випромінювання? 2. Види взаємодії g-випромінювання з речовиною? 3. Чому відрізняється коефіцієнт поглинання Al відрізняється від коефіцієнта поглинання Pb? 4. Яке джерело g-випромінювання використовується â роботі? Які характеристики g-випромінювання: Е, n, l?
ЛІТЕРАТУРА. 1. Савельєв И.В. Курс загальної фізики, т.3., 1979р.; 2. Базакуца В.А. Лабораторний практикум по фізиці, Харків, 1972 р.
РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ Таблиці вимірів 1. Характеристики фона.
2. Характеристики джерела g-випромінювання.
3. Інтенсивність g-випромінювання, що пройшло через речовину, коефіцієнти поглинання.
Висновки: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторна робота № 5
ДОСЛІДЖЕННЯ РАДІОАКТИВНОСТІ ПРИРОДНИХ СОЛЕЙ.
МЕТА РОБОТИ: визначити, які з запропонованих солей є радіоактивними. ЗАВДАННЯ: 1) ознайомитись з установкою для вимірювання радіоактивності солей; 2) провести вимірювання радіоактивного фону; 3) визначити середнє значення кількості імпульсів, що фіксується установкою, для запропонованих солей; 4) зробити висновки щодо радіоактивності солей. МАТЕРІАЛИ ТА ОБЛАДНАННЯ: радіометр-дозиметр МКС-01Р; солі – сульфат міді, хлорид натрію, хлорид калію, хлорид кальцію. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ. Радіоактивність – властивість деяких ядер самовільно перетворюватись в інші ядра з випромінюванням частинок. Радіація, або іонізуюче випромінювання – це частинки і гамма-кванти, енергія яких достатньо велика, щоб при дії на речовину створювати іони різних знаків. Радіацію не можна викликати за допомогою хімічних реакцій. Радіоактивність буває природна та штучна. В результаті ядерний реакцій можуть утворюватись радіоактивні ядра. Ці ядра мають штучну радіоактивність. Природну радіоактивність мають радіоактивні нукліди, які зустрічаються в природі. Їх близько 300. Природна радіоактивність існує мільярди років, вона присутня практично повсюди. Іонізуюче випромінювання існувало на Землі задовго до зародження на ній життя і було присутнє в космосі до виникнення самої Землі. Радіоактивні матеріали увійшли до складу Землі з самого її утворення. Будь-яка людина трохи радіоактивна: у тканинах людського тіла одним з головних джерел природної радіації є калій-40 і рубідій-87, причому не існує способу позбавитися від них. Калій є одним із 10 найбільш поширених елементів у земній корі і входити до складу багатьох мінералів і органічних речовин. Калій, який існує у природі, має три ізотопи: калій-39 (93,2581%), калій-41 (6,7302%) і радіоактивний ізотоп калій-40, кількість якого дорівнює лише 0,0117%. Період його піврозпаду 1,27·109 років. Він розпадається з імовірністю 89,3% через b -розпад і ймовірністю 10,7% через k -захват з емісією ?- випромінювання. Хоча питома активність калій-40 дуже низька через великий період його піврозпаду, але завдяки великому розповсюдженню, калій є відповідальним майже за 12% природної радіації, під дію якої ми підпадаємо. Людське тіло містить в середньому близько 15 г калію, що утворює в середньому радіоактивність від 3 до 5 кБк. Сучасна людина до 80% часу проводить у приміщеннях – вдома або на роботі, де і одержує основну дозу радіації: хоча будівлі захищають від випромінювань ззовні, в будматеріалах, з яких вони побудовані, міститься природна радіоактивність. Істотний внесок в опромінювання людини вносить радон і продукти його розпаду. Радіоактивний фон – це радіоактивність в певній місцевості. Вона обумовлена як природною радіоактивністю (корисні копалини, космічне випромінювання), так і діяльністю людини (техногенна радіоактивність).
На Землі існують населені області з підвищеним радіоактивним фоном. Це, наприклад, високогірні міста Богота, Лхаса, Кіто, де рівень космічного випромінювання приблизно в 5 разів вищий, ніж на рівні моря. Це також піщані зони з великою концентрацією мінералів, які містять фосфати з домішкою урану і торія - в Індії (штат Керала) і Бразилії (штат Еспіріту-Санту). Можна згадати ділянку виходу вод з високою концентрацією радію в Ірані (м. Ромсер). Хоча в деяких з цих районів потужність поглиненої дози в 1000 разів перевищує середню по поверхні Землі, обстеження населення не виявило порушень у рівні захворюваності і смертності. Крім того, навіть для конкретної місцевості не існує "нормального фону" як постійної характеристики, його не можна одержати як результат невеликого числа вимірювань. У будь-якому місці, навіть для неосвоєних територій, радіаційний фон змінюється від точки до точки, а також в кожному конкретному місці з часом. Ці коливання фону можуть бути доволі значними. Техногенна радіоактивність виникає внаслідок людської діяльності. Господарська діяльність, у процесі якої відбувається перерозподіл і концентрація природних радіонуклідів, приводить до помітних змін природного радіаційного фону. Сюди відноситься видобування і спалювання кам'яного вугілля, нафти, газу, інших горючих речовин, використання фосфатних добрив, видобування і переробка руди. Так, наприклад, дослідження нафтопромислів на території країни показують значне перевищення допустимих норм радіоактивності, підвищення рівня радіації в районі свердловин, викликане відкладенням на обладнанні та ґрунті солей радію-226, торія-232 і калія-40. Такий вид транспорту, як цивільна авіація, піддає своїх пасажирів підвищеній дії космічного випромінювання. І, звичайно, свій внесок дають випробування ядерної зброї, підприємства атомної енергетики та промисловості. Безумовно, можливе і випадкове (неконтрольоване) розповсюдження радіоактивних джерел: аварії, втрати, розкрадання, розпилення і т.п. Такі ситуації, на щастя, дуже рідкісні. Крім того, їх небезпеку не слід перебільшувати. Для порівняння, внесок Чорнобиля в сумарну колективну дозу радіації, яку одержить населення, що проживає на забруднених територіях, в майбутні 50 років складе всього 2%, тоді як 60% дози визначатимуться природною радіоактивністю
Вимірювання радіаційного фону в місті Суми дозволяють вказати типові значення фону на відкритій місцевості – 10-16 мкР/год. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ. 1. Визначити фонове значення кількості імпульсів за 100 секунд. Отримані значення занести до таблиці та знайти середнє.
2. Підрахувати кількість імпульсів за час t = 100 с; 200 с; 300 с для кожного зразку солей. Заповнити таблицю:
3. Проаналізувати отримані результати і зробити висновок про те, які з досліджуваних солей є радіоактивними. 4. Визначити активність певної маси радіоактивної солі за вказівкою викладача. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ: 1. Радіоактивність. Природна та штучна радіоактивність. 2. Радіоактивний фон. Чинники, які впливають на радіоактивний фон. 3. Типові значення радіоактивного фону в нашій місцевості. 4. Пояснити, яким елементом обумовлена радіоактивність досліджуваної солі. 5. Активність препарату. Одиниці вимірювання активності. Лабораторна робота № 6. ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ β -СПЕКТРУ РАДІОАКТИВНОГО ІЗОТОПУ МЕТОДОМ ПОГЛИНАННЯ МЕТА РОБОТИ: визначення енергії β -спектру радіоактивних ядер методом поглинання β -випромінювання. ЗАВДАННЯ: 1) ознайомитися з роботою радіометра-дозиметра МКС-01Р; 2) провести дослідження залежності кількості імпульсів, зареєстрованих приладом, від товщини шару Al; 3) визначити максимальну енергію β -частинок при ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ: радіометр-дозиметр МКС-01Р; мікрометр; набір пластинок Al різної товщини. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ На відміну від α - і γ -випромінювання, енергетичні спектри яких дискретні, спектр β -випромінювання є суцільним. Типовий розподіл енергії для спектра β -частинок, представлено на рис.1, де N (E) – число електронів з енергією Е і. Спектри всіх β -випромінювачів подібні до спектру, зображеного на рис.1, відрізняються вони лише максимальним значенням енергії, верхньою межею, яка для різних ізотопів знаходиться в межах від 18 кеВ (для
І х = І 0 е (- μρ d ), (1) де І 0 – інтенсивність падаючого потоку; І х – інтенсивність потоку після проходження шару поглинача товщиною d; μ – масовий коефіцієнт поглинання; ρ – густина речовини. Величину ρd (кг/м2) називають масовою товщиною поглинаючого шару. При деякій товщині d max спостерігається повне поглинання β -частинок потоку. Значення d max ρ = R вважається ефективним пробігом частинок. Ця величина практично не залежить від роду поглинача і зручна для визначення граничної енергії Е max β -спектру. Зв’язок між величинами R i E max заданий формулами: R = 0,54 E max – 0,13 для 0,8 < E < 3 МеВ; (2) R = 0,41 E max – 1,4 для 0,15 < E < 0,8 МеВ. (3) У виразах (2) і (3) R вимірюється в г/см2, а Е – в МеВ. Для експериментального визначення R між джерелом випромінювання і лічильною установкою розміщують алюмінієві пластинки різної товщини і при досягненні d = d max інтенсивність β -потоку стає рівною нулю і лічильник фіксує лише фон. Побудувавши криву залежності
За графіком функції ln Енергію E max можна визначити, якщо відома товщина шару поглинача, при якій інтенсивність потоку β -частинок зменшується в 2 n разів (n = 1; 2;... n). Гранична енергія визначається за допомогою номограми (рис.5). По вісі абсцис відкладають товщину шару алюмінію, яка зменшує інтенсивність потоку в 21; 22; 23;...; 2 n разів. На номограмі числа біля кривих відповідають значенням n, а вздовж вісі ординат – граничній енергії E max. Для визначення E max цим методом необхідно знайти за допомогою кривої поглинання (рис.3) величини товщини шарів, при яких інтенсивність спадає в 2, 4, 8,... n разів і за графіком на рис.5 знайти значення E max. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ. 1. Ознайомитися з роботою радіометра-дозиметра МКС-01Р. 2. Визначити радіоактивний фон в лабораторії. Дані занести до таблиці:
3. Виміряти інтенсивність b -випромінювання при проходженні через пластинки Al різної товщини (товщини пластинок виміряти за допомогою мікрометра). Отримані дані занести до таблиці.
4. Побудувати графіки 1) d max = ______________; 2) d max = ______________
5. Використовуючи формулу (2) або (3) методичних рекомендацій, обчислити Е max: Е max = _________________ 6. За графіком
7. Зробити висновки відносно отриманих результатів.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ. 2. Чому спектр енергій β -частинок має неперервний характер? 3. Запишіть можливий перехід ядра 4. Що таке ефективний пробіг β -частинок і який його зв’язок з E max? 5. Записати схему β -розпаду нукліда, який використовувався в роботі. 6. Якими методами визначалася E max?
Лабораторна робота № 7 ДОСЛІДЖЕННЯ α‑РОЗПАДУ РАДІОАКТИВНОГО ІЗОТОПУ ПЛУТОНІЮ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-26; просмотров: 333; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.12.149.114 (0.092 с.) |