лаба 333
.docxПетербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра «Физика»
Лаборатория ядерной физики
Лабораторная работа № 333
ИССЛЕДОВАНИЕ АЛЬФА ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ
СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СЧЁТЧИКА
Проверил преподаватель
Санкт-Петербург
2012
Цель работы: определение длинны пробега - частицы в воздухе, её начальной скорости и кинетической энергии
Краткая теория: Альфа-излучение представляет собой поток частиц альфа –частиц. Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов, прочно связанных между собой. Зарядовое число альфа -частицы Z= 2. Массовое число A= 4, что соответствует ядру атома гелия.
Альфа-частицы испускаются некоторыми изотопами в результате радиоактивного распада. При этом исходное ("материнское") ядро превращается в другое ("дочернее") ядро с зарядовым числом, меньшим на 2 единицы, и массовым числом, меньшим на 4 единицы.
Альфа-распад характерен для тяжелых атомных ядер, например для изотопов ядра урана:
Вероятность образования альфа-частицы сравнительно велика. Поэтому время жизни и постоянная распада радиоактивных ядер определяется второй стадией, вероятность которой значительно меньше. Альфа-частица, находящаяся вне ядра, взаимодействует с ним по закону Кулона.
Чтобы определить длину пробега альфа-частиц в воздухе, надо снять зависимость скорости счета от расстояния между источником альфа-частиц и счетчиком.
Зная длину пробега частиц в воздухе, можно найти ее начальную скорость) и энергию.
Для регистрации альфа-частиц в настоящей работе используется сцинтилляционный счетчик. Сцинтилляцией называется кратковременная световая вспышка, возникающая при попадании быстрой частицы на люминесцирующее вещество (сцинтиллятор, например сернистый цинк, йодистый натрий).
Схема установки:
-
радиоактивный препарат
-
платформа
-
микрометр
-
сцинтилятор
-
фотоэлектрический умножитель
-
пересчётный прибор
-
блок питания
Таблицы измерений:
Таблица 1
№ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2:
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формулы:
R=α*ν3
ν – начальная скорость частицы, постоянная α=9,7*10-24 с3*м-2.
с=3*108 м/с
m0 – масса покоя α-частицы.