Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią.odt

1. Podstawy teoretyczne

Promieniowanie jonizujące - promieniowanie jonizujące: posiadające energię wystarczającą do jonizowania materii.

Jonizacja - wybicie elektronu z atomu (cząsteczki). Energia potrzebna do wybicia elektronu jest energią jonizacji.

Rodzaje promieniowania jonizującego:

• korpuskularne (α, β, neutronowe etc.)

• elektromagnetyczne (γ, X)

Powstawanie promieniowania jonizującego:

• spontaniczny rozpad jąder atomowych

• rozczepienie jąder atomowych

• gwałtowna utrata energii rozpędzonych cząstek

Jądro atomowe opisywane jest przez liczbę porządkową (Z) oraz masową (A). Liczba porządkowa określa ilość protonów w jądrze, liczba masowa liczbę nukleonów (sumę protonów i neutronów).

Osłabienie promieniowania, zjawisko zmniejszania się strumienia cząstek danego promieniowania przy przenikaniu przez osłonę przed promieniowaniem.

Ilościowo, dla danego materiału osłony, zjawisko opisuje współczynnik osłabienia µ, zależny ponadto od rodzaju promieniowania i jego energii. µ spełnia równanie

I(x)=Ioe-µx

gdzie Io - padający strumień, x - grubość osłony.

Tło promieniowania, promieniowanie jonizujące pochodzące z innych źródeł niż mierzone promieniowanie, np. z nuklidów promieniotwórczych naturalnych i promieniowania kosmicznego.

Warstwa połowiąca (D) – grubość warstwy danego materiału powodująca

zmniejszenie o połowę natężenia przechodzącej przez nią wiązki

promieniowania.

Liniowy współczynnik pochłaniania zależy od gęstości (ρ) danego materiału

i dlatego zależy od stanu skupienia materii. Aby uniknąć tej zależności

stosowany jest masowy współczynnik pochłaniania (σ).

2. 2. Cel ćwiczenia

Wyznaczanie liniowego i masowego współczynnika osłabienia promieniowania

„Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią”.

3. Przebieg ćwiczenia             

Procedura:

23.             Wyznaczyć tło promieniowania  T tj. liczbę impulsów/50 sek. gdy detektor ( licznik scyntylacyjny)  znajduje się w dużej odległości od źródła promieniowania  (60Co)

24.             Ustawić licznik scyntylacyjny pod źródłem promieniowania i je zmierzyć.

25.             Pomiędzy źródło promieniowania a detektor wstawić płytkę metalową (Pb lub Al) i zmierzyć natężenie promieniowania Nx ( impulsy/50 sek.).

26.             Kolejno zwiększać grubość absorbera ( o 1 mm) i powtarzać pomiar.

27.             Obliczyć K= Nx-T (odjąć tło promieniowania).

28.             Przygotować wykres K=f(x) ( krzywa wykładnicza ).

29.             Odczytać z wykresu d1/2 tj. taką grubość absorbera, która pochłania 50% promieniowania.

30.             m = ln 2 / d1/2  ( m - liniowy współczynnik osłabienia promieniowania).

31.             mm  = m / r  (mm - masowy współczynnik osłabienia promieniowania, r - gęstość absorbera).

4. Uzyskane wyniki.

Stanowisko nr 5, katalog „FicMen&Mik4”

5.                 Omówienie wyników i wnioski (uwzględnić analizę popełnionych błędów).