Punere în scenă experimentală

Efectuați exercițiul

2. Măsurați fundalul cu o precizie statistică de 3%.

etapă

3. Plasați sursa radioactivă și măsurați viteza de numărare fără amortizoare cu o precizie de 1 of3%.

4. Plăcile subțiri de plumb sunt plasate în serie între sursă și detector, iar viteza de numărare este măsurată cu aceeași precizie. Se face o ajustare a fundalului.

5. Aceeași procedură se repetă și pentru plăcile de cupru.

6. Construiți curbele de pierdere în greutate pentru plumb și cupru pe o scară semi-logaritmică și determinați coeficienții de pierdere în greutate pentru ambele metale.

7. Calculați grosimea stratului de semi-slăbire pentru absorbția de plumb și cupru. Folosind nomograma din FIG. II.21 se determină energia razelor .

8. Sectiunile transversale eficiente pentru plumb si cupru sunt determinate.

EXERCITIUL 17. „CE PROTECȚIE TREBUIE SĂ ASCUNDEM ÎN SPATE”

Scopul exercițiului este de a arăta necesitatea unei bune cunoștințe a proceselor de interacțiune a radiației cu substanța în luarea deciziilor corecte pentru protecția împotriva radiațiilor.

Note teoretice

Titlul acestui exercițiu pune o întrebare aparent banală - când vrem să ne protejăm de radiații, ce protecție să ne ascundem în spate. Cel mai comun răspuns „desigur în spatele unuia mai mare” nu este corect.

Luați în considerare cel prezentat în fig. II.22 configurație experimentală constând dintr-o sursă active-radioactivă S și un detector D, care detectează radiația care trece prin ecranul de protecție E. Se utilizează ecrane din același material (de exemplu, cupru) de aceeași grosime, dar cu dimensiuni diferite  marcat ca ecran mare și respectiv mic. Revenind la întrebarea care ecran oferă o protecție mai bună, se crede intuitiv că un ecran mai mare protejează mai bine. Dar acest lucru nu este așa cum vor arăta măsurătorile din acest exercițiu.

Cuantele к care cad în detector după unul sau mai multe acte de împrăștiere au o energie mai mică decât cele emise de sursă, deoarece în împrăștierea Compton energia lor scade. În condițiile unei „geometrii bune”, toate cuantele care cad în detector zboară într-o singură direcție  pe linia care leagă sursa de detector. În experimentul cu „geometrie proastă”, detectorul va include și -cuantele împrăștiate, a căror direcție de mișcare va forma un unghi cu direcția SA diferită de 0 (de exemplu, o cale 3 în FIG. ІІ.23).

Deoarece interacțiunea -grinzilor cu materia este de natură statistică, căile individuale  -quanta într-un anumit mediu vor avea un aspect diferit, în ciuda faptului că inițial fotonii au aceleași energii și direcții de mișcare. Acest lucru este prezentat în fig. II.24, care prezintă traiectoria a trei  -cuante care intră pe o placă de fier de 4,5 cm grosime cu energie egală ( E = 0,662 MeV pentru sursa 137 Cs) și direcția de deplasare. Calculul căilor posibile se face prin metoda eșantionării aleatorii, așa-numita. Metoda Monte Carlo . Proiecțiile lor sunt prezentate pe ambele planuri XZ și YZ (aceste planuri sunt perpendiculare între ele și pe suprafața plăcii). După cum se poate observa, soarta acestor  -quanta este diferită. Cuanticul I trece prin placă după patru împrăștieri complete. Quantum II este absorbit după trei împrăștieri pe electroni ca urmare a unui efect foto. Quantum III la prima împrăștiere se abate la un unghi mare și zboară înapoi de la placă.

Problema propagării -cuantelor în condiții de geometrie slabă este mult mai complexă. Rezultatele pot fi înțelese numai dacă se studiază nu numai intensitatea radiației, ci și compoziția sa spectrală și distribuția unghiulară după trecerea prin ecranele de protecție.

Punere în scenă experimentală

Configurarea experimentală este prezentată în fig. ІІ.22. 137-sursă 137 Cs, detector de scintilație, analizor monocanal și ecrane de protecție cu diametre diferite.

Efectuați exercițiul

1. Pentru a măsura numărul integral de -quante trecute, pe care detectorul de scintilație le înregistrează atunci când un ecran de protecție mic și mare este plasat în calea radiației și pentru a compara rezultatele obținute.

2. Măsurați spectrul complet al radiației detected detectate de detector pentru ambele ecrane. Desenați spectrele pe același grafic și analizați diferențele dintre ele: numărul integral crescut, indiferent dacă provine din platoul Compton sau din vârful absorbției totale.

1 Parametrul țintă este distanța dintre centrul forței de împrăștiere și linia de mișcare inițială a particulei de împrăștiere.