Badanie rozkładów kątowych kwantów anihilacyjnych γ z anihilacji pozyton i elektron w 22 Na
|
|
- Zofia Seweryna Adamczyk
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Badanie rozkładów kątowych kwantów anihilacyjnych γ z anihilacji pozyton i elektron w 22 Na Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest: poznanie metody pomiarów w koincydencji, możliwości i zastosowania; poznanie rodzajów koincydencji; poznanie zasady działania układu koincydencyjnego; określenie rozkładu korelacji kątowych kwantów promieniowania γ powstających w procesie anihilacji pozyton elektron dla preparatu 22 Na. Zagadnienia do przygotowania 1. Zjawisko anihilacji. 2. Rodzaje pomiarów w koincydencji i możliwości zastosowania. 3. Budowa, zasada działania oraz parametry elektronicznego układu koincydencyjnego do wyznaczania aktywności. Zadania do wykonania 1. Zestawienie i uruchomienie aparatury pomiarowej. 2. Zmierzyć widmo promieniowania γ (bez uwzględniania tła) w celu dobrania wartości wzmocnienia i ustawienia bramek analizatorów jednokanałowych. 3. Pomiar liczby zliczeń w czasie dla poszczególnych torów. 4. Oszacować wielkość apertury. 5. Pomiar liczby zliczeń w koincydencji w czasie dla 22 Na dla kolejnych wartości kąta θ w przedziale <180 o ;;±140 o > z krokiem równym szerokości połowy apertury (gdzie θ kąt pomiędzy dwoma detektorami scyntylacyjnymi). 6. Pomiar tła z dokładnością co najmniej 1-5 % dla poszczególnych torów układu koincydencji. 7. Oszacować i zmierzyć liczbę koincydencji dla tła. 1
2 8. Obliczyć liczbę koincydencji uwzględniając koincydencje przypadkowe. 9. Sporządzić wykres liczby zliczeń w funkcji kąta θ. Wprowadzenie teoretyczne Anihilacja Anihilacja to proces oddziaływania cząstki ze swoją antycząstką (elektronu z pozytonem, protonu z antyprotonem) w wyniku tego procesu znika cząstka i antycząstka, a zostaje wykreowana pewna liczba fotonów (kwantów γ), w przypadku bardzo dużych energii mogą powstać inne cząstki. W opisywanym eksperymencie źródłem pozytonów jest rozpad β + nietrwałego nuklidu sodu ( 22 Na). Główne drogi rozpadu 22 Na (rysunek 1) to rozpad β + (90%) podczas, którego emitowane są pozytony o maksymalnej energii kinetycznej 0,547 MeV oraz wychwyt elektronu z powłoki atomowej (10%) oba te procesy prowadzą do przemiany jadra sodu o liczbie masowej 22 we wzbudzone jadro neonu. Jądro neonu przechodząc do emituje kwant γ o energii 1,274 MeV, czas życia stanu wzbudzonego wynosi 3 ps. Rysunek 1 Schemat rozpadu 22 Na (oznaczenia na schemacie: 2.60 y - czas połowicznego rozpadu w latach, schemat nie uwzględnia wychwytu elektronu, a ta drogą zachodzi około 10% rozpadów; β + 90% - rozpad do 2
3 stanu wzbudzonego Neonu z emisją pozytonu o energii kinetycznej 0,547 MeV; β + 0,05% - rozpad do stanu podstawowego Neonu z emisją pozytonu o energii kinetycznej 1,83 MeV) Rozpad β + dla 22 Na opisujemy równaniem: Na 10 Ne + β + ν (1) e Gdzie Ne - neon (wzbudzone jądro), β + - pozyton, ν e - neutrino elektronowe. Pozyton traci swoją energię kinetyczną oddziałując z elektronami powłok atomowych i wywołuje jonizacje. Utrata energii kinetycznej pozytonu do poziomu energii termicznej zajmuje kilka pikosekund. Wraz ze spadkiem energii kinetycznej rośnie prawdopodobieństwo wychwycenia (sparowania) pozytonu przez elektron. Anihilacja pozytonu i elektronu musi spełniać zasadę zachowania energii i pędu. Zgodnie z zależnością (2) i zasadą zachowania, energia wydzielona podczas anihilacji równa jest masom spoczynkowym obydwu cząstek, czyli 2*511keV. Zasada zachowania pędu wymaga z kolei emisji więcej niż jednego kwantu γ. E 2 = mec (2) Gdzie E -energia, m e - masa spoczynkowa (w tym przypadku elektronu lub pozytonu), c - prędkość światła. Pokrótce opisane tutaj zostaną dwa skrajne przypadki anihilacji pozytonu w metalach i izolatorach. W metalach w paśmie przewodnictwa znajdują się swobodne elektrony i to właśnie z nimi anihilują pozytony. Podczas anihilacji całkowita masa spoczynkowa pozytonu i elektronu przekształca się na energię i następuje emisja dwóch kwantów γ o równych energiach 511 kev emitowane pod kątem 180 o. W izolatorach nie ma swobodnych elektronów pozytony parują się ze słabo związanymi elektronami walencyjnymi. Sprzyja to tworzeniu pozytonium (pozytronium), czyli krótko życiowego układu podobnego do atomu wodoru, w którym obie cząstki poruszają się wokół wspólnego środka masy. Ze względu na spiny elektronu i pozytonu wyróżniamy: Para-pozytonium spiny elektronu i pozytonu mają przeciwny zwrot, czas życia 125 ps 3
4 Orto-pozytonium spiny elektronu i pozytonu mają zgodne zwroty, czas życia 142 ns (ponad tysiąc razy dłuższy niż dla para-pozytonium) Para-pozytonium anihiluje emitując dwa kwanty γ równych energiach 511 kev emitowane pod kątem 180 o. Istnieje niewielkie prawdopodobieństwo (około jeden na milion) anihilacji para-pozytonium z emisją 4 kwantów γ. Głównym mechanizmem anihilacji orto-pozytonium jest emisja trzech kwantów γ o nierównomiernym podziale energii (1022 kev). W około jednym przypadku na milion anihilacja orto-pozytionium następuje poprzez emisję pięciu kwantów γ. Zróżnicowanie czasów życia pozytonu (w zależności od łatwości znalezienia elektronu do sparowania) w połączeniu z zastosowaniem szybkich układów elektronicznych koincydencji umożliwia badania materiałowe - badanie koncentracji defektów w materiałach. Rysunek 2. Widmo promieniowania γ dla 22 Na i kwantów anihilacyjnych (po prawej linia 1,27 MeV, kwanty anihilacyjne linia 511 kev - maksymalne natężenie) Rodzaje pomiarów w koincydencji i możliwości zastosowania Metoda pomiarów w koincydencji jest szeroko stosowana do detekcji i identyfikacji materiałów radioaktywnych, określania ich aktywności bezwzględnej i stałej rozpadu. Metoda ta polega na rejestracji dwóch lub większej ilości zdarzeń następujących w tym samym czasie (lub niemalże w tym samym czasie jedno po drugim) inne pojedyncze zdarzenia nie są rejestrowane. Rozdzielczość czasowa rejestracji jest uzależniona od użytej 4
5 aparatury i obecnie wynosi od około 100 ps dla szybkich układów do kilku mikrosekund dla wolnych. Można wyróżnić koincydencje β-γ, α-γ i γ-γ. Koincydencja β-γ - metoda ta polega na rejestrowaniu cząstki β i będącego z nią w koincydencji kwantu γ. Przykładem, dla którego można zastosować koincydencję β-γ mogą być badania próbek aktywowanych w strumieniu neutronów termicznych (o energiach kinetycznych porównywalnych do kt). Dle neutronów o energiach termicznych najbardziej prawdopodobną reakcją jest wychwyt neutronu (n,γ) prowadzący do nowego izotopu oryginalnego nuklidu. Uzyskany izotop jest w stanie wzbudzonym i ulega deekscytacji np. emitując kwant lub kwanty γ - jest to proces na tyle szybki (zazwyczaj czasy życia wzbudzonych jąder wynoszą s), że nastąpi pomiędzy aktywacją, a przemieszczeniem próbki z miejsca aktywacji do miejsca pomiaru. Nuklidy uzyskane na drodze aktywacji zazwyczaj są niestabilne, a jako bogate w neutrony rozpadają się w wyniku przemiany β - np. 28 Al ~ Al 14 Si + β + ν e (3) Rysunek 3. Schemat rozpadu 28 Al 5
6 Ciekawostką jest, że koincydencji β-γ nie uda się zastosować przy badaniu przemiany 137 Cs, który poprzez rozpad β - (równanie 3 i Rysunek 3.) przechodzi do stanu wzbudzonego 137 Ba, a następnie emitując kwant γ o energii 661,7 kev przechodzi do stanu podstawowego. Według tego schematu zachodzi 94,7% rozpadów 137 Cs. Jednak czas życia stanu wzbudzonego 137 Ba wynosi 2,5 minuty. Koincydencja α-γ - analogicznie jak w przypadku koincydencji β-γ w tym przypadku rejestruje się cząstkę α, a następnie kwant γ. Ten typ koincydencji możemy zastosować np. do badania uranu ( 238 U), który poprzez rozpad α (emisja jądra helu 4 2He) przechodzi w tor: Przemiana 238 U ma dwie główne drogi: 238 U Th +α w 79% rozpadów prowadzi do Toru w stanie podstawowym, emitowana jest cząstka α o energii 4,198 MeV; w 21% rozpadów emitowana jest cząstka α o energii 4,151MeV, a produktem jest jądro Toru w stanie wzbudzonym, z którego następuje emisja kwantu γ o energii 49,6 kev (czas życia stanu wzbudzonego wynosi 0,37 ns) Rysunek 4. Schemat rozpadu 238 U 6
7 Na Rysunku 5. przedstawiono widmo energetyczne cząstek α produkowanych podczas rozpadu 238 U. Podczas rejestracji koincydencji α-γ rejestrujemy tylko cząstki α o energii 4,151MeV gdyż warunkiem koniecznym jest zarejestrowanie w odpowiednio krótkim odstępie czasu (czas rozdzielczy aparatury) cząstki α i stowarzyszonego z nią kwantu γ. Rysunek 5. Widmo energetyczne cząstek α emitowanych podczas rozpadu 238 U Koincydencja γ-γ polega równoczesnej rejestracji podlegają dwa lub większa ilość kwantów γ. Rejestrowane kwanty γ mogą być wyemitowane równocześnie jak w przypadku anihilacji pozytonu i elektronu (po rozpadzie β + 22 Na) lub jeden po drugim w wyniku kaskady przejść od stanu wzbudzonego jądra do stanu podstawowego jak np. w przemianie 60 Co. W przypadku rejestracji kwantów anihilacyjnych z zasady zachowania pędu wynikają ścisłe korelacje kątowe pomiędzy emitowanymi fotonami. Przemiana 60 Co w 60 Ni następuje na drodze rozpadu β -, a następnie w wyniku deekscytacji jądra 60 Ni emitowane są dwa kwanty γ o energiach 1,173 i 1,332 MeV. Czasy życia stanów wzbudzonych wynoszą odpowiednio 0,3 i 0,9 ps. ~ Cs = 28 Ni + β + ν e Analizując schemat rozpadu 60 Co zauważyć można, ze w tym przypadku można również stosować koincydencji β-γ. 7
8 Rysunek 6. Schemat rozpadu 60 Co Szczegółowy opis zastosowania koincydencji γ-γ do pomiaru aktywności bezwzględnej przedstawiono we wstępie teoretycznym do ćwiczenia: Pomiar bezwzględny aktywności Co60 metodą koincydencji. Budowa, zasada działania oraz parametry elektronicznego układu koincydencyjnego Budowa i zasada działania układu koincydencyjnego została omówiona we wstępie teoretycznym do ćwiczenia: Pomiar bezwzględny aktywności Co60 metodą koincydencji. Niemniej warto wspomnieć, że w roku 1954 Walther Bothe otrzymał nagrodę Nobla z fizyki za for the coincidence method and his discoveries made therewith. Bothe swoje badania prowadził w 20-leciu między wojennym stosując lampowe (lampowo-elektromechaniczne) układy koincydencji. W mniej niż rok po publikacji Bothe go o promieniowaniu kosmicznym (1929) ukazuje się publikacja Rossie go (1930), który zaproponował własny układ koincydencji. Układ Rossi ego zdobył dominująca pozycję i stał się inspiracją do budowy rozwiązań pochodnych, a także lepiej niż układ Bothe go nadawał się do przeniesienia na grunt elektroniki półprzewodnikowej. 8
9 Zestaw pomiarowy: Rysunek 7. Schemat blokowy aparatury do pomiaru bezwzględnej aktywności metodą koincydencji W skład zestawu pomiarowego (ORTEC) wchodzą: 1. Dwie sondy scyntylacyjne typ (2M2/2) z podstawkami typ 266 PM Base; 2. Dwa przedwzmacniacze typ 113 Preamplifier; 3. Dwa zasilacze wysokiego napięcia typ 556 HV Power Supply; 4. Wzmacniacz spektroskopowy podwójny typ 855 Amplifier; 5. Dwa analizatory jednokanałowe typ 551 Timing SCA; 6. Układ koincydencji typ 418A Universal Coincidence; 9
10 7. Licznik typ 996 Time and Counter; 8. Generator testowy typ 480 Pulser (do testowania pracy układu); 9. Stół umożliwiający pomiar kąta pomiędzy detektorami, zamocowanie źródła i detektorów oraz kolimatorów; Elementy 3-7 umieszczone w jednej lub dwóch obudowach typu NIM 4001A z zasilaczami. Uwaga! Maksymalne napięcie pracy dla sond scyntylacyjnych model... wynosi... V przekroczenie tego napięcia grozi zniszczeniem detektora. Proponowany algorytm postępowania Uwaga! Podłączanie sondy przy włączonym wysokim napięciu może doprowadzić do jej uszkodzenia. Zestawienie i uruchomienie aparatury pomiarowej 1. Zgodnie z listą Zestaw pomiarowy sprawdzić kompletność aparatury pomiarowej. 2. Zgodnie ze schematem (Rysunkiem 7) oraz poniższą Tabelą 1 sprawdzić i/lub połączyć elementy aparatury pomiarowej: Tabela 1. Połączenia modułów aparatury pomiarowej Moduł Złącze (opis) Złącze (opis) Moduł Sonda scyntylacyjna (2M2/2) (załoŝone na stałe) 266 PM Base 266 PM Base Anode Input 113 Preamplifier 266 PM Base Pos HV Output (z tyłu modułu) 556 HV Power Supply 113 Preamplifier Power Preamp Power (z tyłu modułu) 855 Dual Spec Amp 113 Preamplifier Output In (z tyłu modułu) 855 Dual Spec Amp 855 Dual Spec Amp Out (z tyłu modułu) AC In (z tyłu modułu) 551 Timing SCA 551 Timing SCA SCA Out (z tyłu modułu) Input (5 wejść) 418A Universal Coincidence 418A Universal Coincidence Output Pos In 996 Timer and Counter 10
11 Podpowiedź! Połączenie z tabeli należy zdublować dla drugiej sondy scyntylacyjnej (z uwzględnieniem, że wzmacniacz 855 Dual Spec Amp jest modułem podwójnym) Uwaga! Podłączanie i odłączanie sondy scyntylacyjnej przy włączonym wysokim napięciu może doprowadzić do jej uszkodzenia. 3. Włączyć zasilacz/e kaset/y NIM; 4. Sprawdzić i ustawić napięcie 0 V na zasilaczach wysokiego napięcia 556; 5. Włączyć zasilacze wysokiego napięcia 556; 6. Ustawić na zasilaczach 556 HV napięcie około 700 V dla sond scyntylacyjnych 905-3; Podpowiedź! Ze względu na indywidualna konieczność doboru parametrów pracy fotopowielacza (np. ze względu na zużycie) właściwe napięcie zasilania skonsultować z prowadzącym. Rysunek 8. Kaseta NIM wraz z modułami widok od czoła Zdjąć widmo promieniowania γ (bez uwzględniania tła) w celu dobrania wartości wzmocnienia i ustawienia bramek analizatorów jednokanałowych Dla prawidłowego przeprowadzenia pomiarów korelacji kątowych dla kwantów anihilacyjnych wygodnie jest zgrubnie zdjąć widmo promieniowania γ dla badanego 11
12 preparatu 22 Na. Następnie ustawić wzmocnienie obu kanałów wzmacniacza 855 tak, żeby linii 1,274 MeV 22 Na odpowiadała amplituda impulsów wyjściowych około 6 V, równa dla obu kanałów, a w końcu ustawić bramki analizatorów 551 na piki anihilacyjne. Operację trzeba przeprowadzić dla dwóch torów pomiarowych oddzielnie. 7. Zgodnie z regułami BHP badane źródło promieniowania umieścić na stole pomiarowym w punkcie centralnym. 8. Na płycie czołowej wzmacniacza spektroskopowego 855 ustawić: a) wzmocnienie (Coarse Gain) na wartość 2 b) wzmocnienie precyzyjne (Coarse Gain) na wartość w przedziale 4 do 7 9. Na płycie czołowej analizatora jednokanałowego 551 ustawić: Uwaga! Część przełączników jest zabezpieczona przed przypadkowym przestawieniem aby zmienić ustawienie takiego przełącznika należy odciągnąć go do siebie i przesunąć w wybrana pozycję. a) tryb pracy Win (window) b) czas 0,1-1,1 µs c) potencjometr Window or Upper Level przestawić na wartość 2 co odpowiada szerokości okna 0,2 V Podpowiedź! W trybie pracy window potencjometr wieloobrotowy Window or Upper Level określa szerokość okna w przedziale od 0 do 10 co odpowiada szerokości w przedziale 0-1V, a potencjometr Lover Level określa początek (dół) okna. 10. Z uwagi, że przeprowadzamy pomiar widma dla każdego kanału osobno to na płycie czołowej modułu koincydencji 418A ustawić: a) Coincidence Requirements pozycja 1 b) Przełączniki wszystkich kanałów oprócz kanału badanego w pozycję OFF 11. Na płycie czołowej modułu 996 ustawić: a) Time Base 0,01 s; b) Display na Preset: i. Na wyświetlaczu ustawić czas np. 10 s przy pomocy przycisków Preset: 12
13 a. lewym przyciskiem wybieramy miejsce dziesiątek, jedności lub wykładnik o wybranym miejscu świadczy zapalenie diody; b. prawy przycisk służy do zmiany wartości wybranego miejsca; c) Display przestawić na Count; Podpowiedź! Jeżeli na wyświetlaczu ustawimy np to wartość czasu wynosi 21*10 2 *0,01 s = 21 s (gdzie 0,01 s to podstawa czasu, którą ustawiliśmy wcześniej). 12. Z tak przygotowanymi parametrami początkowymi przystępujemy do pomiaru widma: a) ustawić na płycie czołowej modułu analizatora jednokanałowego 551 potencjometr Lover Level na wartość minimalną 0 co odpowiada 0V; Podpowiedź! Lover Level przyjmuje wartości od 0-10 co odpowiada od 0-10V. b) na płycie czołowej modułu 996 wcisnąć Count zapala się zielona dioda Gate układ przez zadany wcześniej czas rejestruje liczbę zliczeń; c) po zgaśnięciu diody zapisać wartość Lover Level i liczbę zliczeń; d) zwiększyć wartość Lover Lever o szerokość okna czyli dla naszego przypadku; o 0,2V i nacisnąć reset (ponownie rozpocznie się liczenie od zera) lub stop reset count; e) operację z punktów c i d powtarzać do momentu osiągnięcia maksymalnej wartości Lover Level lub do momentu zdjęcia całego widma; Podpowiedź! Uzyskane widmo powinno być analogiczne do widma na rysunku 2. Podpowiedź! Dla 22 Na powyżej wartości odpowiadającej położeniu linii 1,274 MeV układ praktycznie nie powinien rejestrować zliczeń (mogą być pojedyncze zliczenia). Jeżeli układ rejestruje zliczenia dla położenie potencjometru Lover Level około 10 to ustawiono zbyt duże wzmocnienie. 13. Proporcjonalnie ocenić jak zmienić wzmocnienie by linii 1,274 MeV 22 Na odpowiadała amplituda impulsów wyjściowych około 6 V: a) Proporcja: wartość Lover Level wartość Fine Gain 13
14 6V X (nowa wartość Fine Gain) b) Ustawić nową wartość wzmocnienia (Fine Gain na płycie czołowej modułu 855); c) Analogicznie jak w punkcie 12.c-e dokonując kilku pomiarów w sprawdzić położenie linii 1,274 MeV 22 Na; d) Jeżeli to konieczne dokonać korekt wzmocnienia; e) Analogicznie jak w punkcie 12.c-e określić i zanotować położenie maksimum linii 1,274 MeV 22 Na (Window or Upper Level, Lover Level); f) Zanotować wartość wzmocnienia (Fine Gain moduł 855) 14. Proporcjonalnie obliczyć położenie linii kwantów anihilacji 511 kev a) Proporcja: 1,274 MeV wartość Lover Level 0,511 MeV x (nowa wartość dla Lover Level) b) Analogicznie jak w punkcie 12.c-e dokonując kilku pomiarów w sprawdzić i zanotować położenie maksimum i szerokość linii kwantów anihilacji 511 kev (Window or Upper Level, Lover Level); Podpowiedź! Nie należy zmieniać wzmocnienia (Fine Gain moduł 855) Operacje od punktu 8 powtórzyć dla drugiego toru pomiarowego tak dobierając wzmocnienie (Fine Gain na drugim kanale wzmacniacza 855) by położenie maksimum (amplituda impulsów wyjściowych) linii 1,274 MeV 22 Na była identyczne jak w przypadku pierwszego toru pomiarowego. Pomiar liczby zliczeń w czasie dla poszczególnych torów. Podpowiedź! Otrzymane wartości zostaną użyte to wyznaczenia liczby koincydencji przypadkowych 15. Wybrać dowolnie jeden z dwóch trybów pracy analizatora jednokanałowego 551 i dobrać tak parametry pracy (analizatora jednokanałowego 551) by okno obejmowało całą szerokość linii 511 kev kwantów anihilacyjnych: 14
15 a) Dla trybu pracy Win (window): i. Potencjometr Window or Upper Level odpowiada szerokości okna; ii. Potencjometr Lover level odpowiada początkowi okna; b) Tryb pracy Nor (normal): i. Potencjometr Window or Upper Level odpowiada górnej granicy okna; ii. Potencjometr Lover level dolnej granicy okna; 16. Przeprowadzamy pomiar dla każdego kanału osobno na płycie czołowej modułu koincydencji 418A ustawić: c) Coincidence Requirements pozycja 1; d) Przełączniki wszystkich kanałów oprócz kanału badanego w pozycję OFF; 17. Na płycie czołowej modułu 996 Timer and Counter ustawić: e) Time Base 0,01 s; f) Display przestawić na Preset: i. Na wyświetlaczu ustawić czas pomiaru; Podpowiedź! Dobór czasu zależy od aktywności źródła (skonsultować z prowadzącym). g) Display na Count; h) Wcisnąć reset lub stop, rest i count (układ rozpoczyna rejestrować, zapala się zielona dioda przy Gate); i) Po zgaśnięciu diody Gate zapisać liczbę zliczeń; Podpowiedź! Operację powtórzyć dla drugiej linii toru pomiarowego. Oszacować wielkość apertury (odległość źródło detektor średnica detektora lub kolimatora) 18. Zmierzyć odległość kolimator źródło; 19. Zmierzyć średnicę otworu wejściowego kolimatora; 15
16 20. Obliczyć aperturę jako kąt pod jakim ze źródła jest widziany detektor; Pomiar liczby zliczeń w koincydencji w czasie dla 22 Na dla kolejnych wartości kąta θ w przedziale <180 o ;±140 o > z krokiem równym szerokości połowy apertury (gdzie θ kąt pomiędzy dwoma detektorami scyntylacyjnymi). 21. Na płycie czołowej modułu koincydencji 418A ustawić: Coincidence Requirements pozycja 2 Przełączniki dwóch kanałów podłączonych w pozycję COINC (pozostałe OFF) 22. Na płycie czołowej modułu 996 ustawić: Time Base 0,01 s; Display przestawić na Preset: i. Na wyświetlaczu ustawić czas pomiaru; Podpowiedź! Dobór czasu zależy od aktywności źródła, zapewne będzie to czas dłuższy niż ten wybrany w poprzednim punkcie (skonsultować z prowadzącym). Display przestawić na Count; Wcisnąć reset lub stop, rest i count (układ rozpoczyna rejestrować, zapala się zielona dioda przy Gate); Po zgaśnięciu diody Gate zapisać liczbę zliczeń; Zmienić położenie jednego z detektorów o kąt równy połowie apertury; Podpowiedź! Podczas pomiarów zmieniamy położenie tylko jednego z detektorów. Podpowiedź! Gdy liczba zliczeń spadnie do wartości bliskich równych zero zwiększyć krok. Pomiar tła z dokładnością do (1-5)% dla poszczególnych torów układu koincydencji. 23. Zachowując reguły BHP zdać prowadzącemu źródło promieniowania 24. Przeprowadzamy pomiar dla każdego kanału osobno na płycie czołowej modułu koincydencji 418A ustawić: 16
17 a) Coincidence Requirements pozycja 1; b) Przełączniki wszystkich kanałów oprócz kanału badanego w pozycję OFF; 25. Na płycie czołowej modułu 996 ustawić: c) Time Base 0,01 s; d) Display przestawić na Preset: i. Na wyświetlaczu ustawić czas pomiaru; Podpowiedź! Dobór czasu skonsultować z prowadzącym. e) Display przestawić na Count; f) Wcisnąć reset lub stop, rest i count (układ rozpoczyna rejestrować, zapala się zielona dioda przy Gate) g) Po zgaśnięciu diody Gate zapisać liczbę zliczeń Podpowiedź! Operację powtórzyć dla drugiego kanału. Oszacować i zmierzyć liczbę koincydencji dla tła 26. Analogicznie jak w zadaniu Pomiar liczby zliczeń w koincydencji w czasie dla 22 Na... dokonać pomiaru liczby koincydencji dla tła (tylko dla jednego kąta); Podpowiedź! Wykonanie zadania skonsultować z prowadzącym. 27. Zanotować czas rozdzielczy układu koincydencji 418A; 28. Oszacować liczbę koincydencji tła z zależności: t t t N koinc. = 2τ N1 N 2 Gdzie τ - czas rozdzielczy, N t 1 i N t 2 - częstość zliczeń tła dla dwóch torów oddzielnie. Obliczyć liczbę koincydencji uwzględniając koincydencje przypadkowe 29. Korzystając z zależności obliczyć liczbę koincydencji przypadkowych; N ' ' koinc. przyp. = 2τ N1N 2 Gdzie τ - czas rozdzielczy, N 1 i N 2 - częstość zliczeń dla dwóch torów oddzielnie. 30. Obliczyć wartość koincydencji uwzględniając tło i koincydencje przypadkowe: N = N N N ' t koinc. koinc. koinc. koinc. przyp. 17
18 Gdzie N t koinc. - częstość zliczeń w koincydencji dla tła (zazwyczaj jej wartość jest do zaniedbania), N koinc.przyp. - częstość koincydencji przypadkowych (wkład pochodzący od koincydencji przypadkowych, będących efektem skończonej wartości czasu rozdzielczego). Podpowiedź! Szersza dyskusja zależności na liczbę koincydencji przypadkowych znajduje się w instrukcji do ćwiczenia Pomiar bezwzględny aktywności Co60 metodą koincydencji Sporządzić wykres liczby zliczeń w funkcji kąta θ 1. Wykres sporządzić przy użyciu programu komputerowego np. Origin, Excel i dołączyć do sprawozdania; Literatura 1. Adam Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądrowa atomowego, PWN Warszawa E. Skrzypczak, Z. Szefliński Wstęp do Fizyki Jądrowej i Cząstek Elementarnych 3. Janusz Araminowicz, Krystyna Małuszyńska, Marian Przytuła, Laboratorium fizyki jądrowej, PWN Warszawa Szczeniowski Fizyka doświadczalna, tom VI, PWN Warszawa 5. J.B. England, Metody Doświadczalne Fizyki Jądrowej, PWN Warszawa D. Halliday, R.Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, tom 5, PWN Warszawa J. R.Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, PWN Warszawa F. Kaczmarek (pod redakcją), II pracownia fizyczna, ćwiczenia laboratoryjne z fizyki dla zaawansowanych, PWN Warszawa-Poznań Experiment 13 Gamma-Gamma Coincidence with Angular Correlation, ORTEC 10. Experiment 27 Positron Annihilation Lifetime Spectrometry, ORTEC 11. Instrukcja obsługi radiometru uniwersalnego RUM, Polon Alfa Bydgoszcz 12. Schematy rozpadów z National Nuclear Data Center 18
γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego
γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaprezentowanie zasady działania pozytonowego tomografu emisyjnego. W doświadczeniu użyjemy detektory scyntylacyjne
Bardziej szczegółowoPomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu
J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie
Bardziej szczegółowoWyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co. Tomasz Winiarski
Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co metoda koincydencyjna. Tomasz Winiarski 24 kwietnia 2001 WSTEP TEORETYCZNY Rozpad promieniotwórczy i czas połowicznego zaniku. Rozpad promieniotwórczy polega
Bardziej szczegółowoBadanie schematu rozpadu jodu 128 J
J8A Badanie schematu rozpadu jodu 128 J Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 J Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią (1,3) a/ efekt fotoelektryczny b/ efekt Comptona
Bardziej szczegółowoBadanie schematu rozpadu jodu 128 I
J8 Badanie schematu rozpadu jodu 128 I Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 I Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią [1,3] a) efekt fotoelektryczny b) efekt Comptona
Bardziej szczegółowoNarodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk
Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk ĆWICZENIE L A B O R A T O R I U M F I Z Y K I A T O M O W E J I J Ą D R O W E J Zastosowanie pojęć
Bardziej szczegółowoSzkoła z przyszłością. Zastosowanie pojęć analizy statystycznej do opracowania pomiarów promieniowania jonizującego
Szkoła z przyszłością szkolenie współfinansowane przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Narodowe Centrum Badań Jądrowych, ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk ĆWICZENIE
Bardziej szczegółowoPodstawowe własności jąder atomowych
Podstawowe własności jąder atomowych 1. Ilość protonów i neutronów Z, N 2. Masa jądra M j = M p + M n - B 2 2 Q ( M c ) ( M c ) 3. Energia rozpadu p 0 k 0 Rozpad zachodzi jeżeli Q > 0, ta nadwyżka energii
Bardziej szczegółowoBadanie absorpcji promieniowania γ
Badanie absorpcji promieniowania γ 29.1. Zasada ćwiczenia W ćwiczeniu badana jest zależność natężenia wiązki osłabienie wiązki promieniowania γ po przejściu przez warstwę materiału absorbującego w funkcji
Bardziej szczegółowo3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona
3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona I. Przedmiotem zadania zjawisko Comptona. II. Celem zadania jest doświadczalne sprawdzenie zależności energii kwantów γ od kąta rozproszenia
Bardziej szczegółowoJ8 - Badanie schematu rozpadu jodu 128 I
J8 - Badanie schematu rozpadu jodu 128 I Celem doświadczenie jest wytworzenie izotopu 128 I poprzez aktywację w źródle neutronów próbki zawierającej 127 I, a następnie badanie schematu rozpadu tego nuklidu
Bardziej szczegółowoBADANIE KORELACJI KIERUNKOWYCH DLA KASKADY PROMIENIOWANIA GAMMA EMITOWANEGO W ROZPADZIE ANIHILACYJNEGO POZYTONÓW Z ROZPADU 22 NA
II racownia Fizyczna, γ3 γ3 - KORELCJE KIERUNKOWE BDNIE KORELCJI KIERUNKOWYCH DL KKDY ROMIENIOWNI GMM EMITOWNEGO W ROZDZIE 60 CO ORZ DL KWNTÓW ROMIENIOWNI NIHILCYJNEGO OZYTONÓW Z ROZDU 22 N I. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoΒ2 - DETEKTOR SCYNTYLACYJNY POZYCYJNIE CZUŁY
Β2 - DETEKTOR SCYNTYLACYJNY POZYCYJNIE CZUŁY I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania detektorów pozycyjnie czułych poprzez pomiar prędkości światła w materiale scyntylatora
Bardziej szczegółowoAutorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski
Rodzaje rozpadów jądrowych Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Rozpady jądrowe zachodzą zawsze (prędzej czy później) jeśli jądro o pewnej liczbie nukleonów znajdzie się w stanie energetycznym, nie
Bardziej szczegółowoC5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH
C5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest obserwacja pochłaniania cząstek alfa w powietrzu wyznaczenie zasięgu w aluminium promieniowania
Bardziej szczegółowoReakcje rozpadu jądra atomowego
Reakcje rozpadu jądra atomowego O P R A C O W A N I E : P A W E Ł Z A B O R O W S K I K O N S U L T A C J A M E R Y T O R Y C Z N A : M A Ł G O R Z A T A L E C H Trwałość izotopów Czynnikiem decydującym
Bardziej szczegółowoIM-8 Zaawansowane materiały i nanotechnologia - Pracownia Badań Materiałów I 1. Badanie absorpcji promieniowania gamma w materiałach
IM-8 Zaawansowane materiały i nanotechnologia - Pracownia Badań Materiałów I 1 IM-8 Badanie absorpcji promieniowania gamma w materiałach I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest pomiar współczynników absorpcji
Bardziej szczegółowoNarodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk. Imię i nazwisko:... Imię i nazwisko:...
Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk ĆWICZENIE 4 L A B O R A T O R I U M F I Z Y K I A T O M O W E J I J Ą D R O W E J Dobór optymalnego
Bardziej szczegółowoJ6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ
J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ Celem ćwiczenia jest pomiar współczynnika osłabienia promieniowania γ w różnych absorbentach przy użyciu detektora scyntylacyjnego. Materiał, który należy opanować
Bardziej szczegółowoZadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α
Zadanie: 1 (2 pkt) Określ liczbę atomową pierwiastka powstającego w wyniku rozpadów promieniotwórczych izotopu radu 223 88Ra, w czasie których emitowane są 4 cząstki α i 2 cząstki β. Podaj symbol tego
Bardziej szczegółowoC5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH
C5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest: zbadanie pochłaniania promieniowania β w różnych materiałach i wyznaczenie zasięgu promieniowania
Bardziej szczegółowoLiniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego
Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaprezentowanie zasady działania pozytonowego tomografu emisyjnego. W doświadczeniu użyjemy detektory scyntylacyjne (rys.
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 3++ Spektrometria promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li) kalibracja energetyczna i wydajnościowa
Ćwiczenie 3++ Spektrometria promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li) kalibracja energetyczna i wydajnościowa Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się - z metodyką pomiaru aktywności
Bardziej szczegółowoJ7 - Badanie zawartości manganu w stali metodą analizy aktywacyjnej
J7 - Badanie zawartości manganu w stali metodą analizy aktywacyjnej Celem doświadczenie jest wyznaczenie zawartości manganu w stalowym przedmiocie. Przedmiot ten, razem z próbką zawierającą czysty mangan,
Bardziej szczegółowoOddziaływanie cząstek z materią
Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki
Bardziej szczegółowoDoświadczenie nr 6 Pomiar energii promieniowania gamma metodą absorpcji elektronów komptonowskich.
Doświadczenie nr 6 Pomiar energii promieniowania gamma metodą absorpcji elektronów komptonowskich.. 1. 3. 4. 1. Pojemnik z licznikami cylindrycznymi pracującymi w koincydencji oraz z uchwytem na warstwy
Bardziej szczegółowoLicznik Geigera - Mülera
Detektory gazowe promieniowania jonizującego. Licznik Geigera - Mülera Instrukcję przygotował: dr, inż. Zbigniew Górski Poznań, grudzień, 2004. s.1/7 ` Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii
Bardziej szczegółowoBadanie próbek środowiskowych
J16 Badanie próbek środowiskowych Celem ćwiczenia jest pomiar promieniowania gamma emitowanego z próbki trynitytu oraz identyfikacja i określenie aktywności izotopów w niej zawartych. Trynityt to szkliwo
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E N R J-1
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA DETEKCJI PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO Ć W I C Z E N I E N R J-1 BADANIE CHARAKTERYSTYKI LICZNIKA SCYNTYLACYJNEGO
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 3. BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β w ABSORBERACH
ĆWICZENIE 3 BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β w ABSORBERACH CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest wyznaczenie: zbadanie pochłaniania promieniowania β w różnych materiałach i wyznaczenie zasięgu w
Bardziej szczegółowoPRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 10. Spektrometria promieniowania γ z wykorzystaniem detektora scyntylacyjnego
Katedra Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZNI 10 Spektrometria promieniowania z wykorzystaniem detektora scyntylacyjnego Łódź 2017 I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest
Bardziej szczegółowoPRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego
Katedra Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4 Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego Łódź 017 I.
Bardziej szczegółowoPOLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ
OZNACZANIE OKRESU PÓŁROZPADU DLA NUKLIDU 40 K WSTĘP Naturalny potas stanowi mieszaninę trzech nuklidów: 39 K (93.08%), 40 K (0.012%) oraz 41 K (6.91%). Nuklid 40 K jest izotopem promieniotwórczym, którego
Bardziej szczegółowoWyznaczanie profilu wiązki promieniowania używanego do cechowania tomografu PET
18 Wyznaczanie profilu wiązki promieniowania używanego do cechowania tomografu PET Ines Moskal Studentka, Instytut Fizyki UJ Na Uniwersytecie Jagiellońskim prowadzone są badania dotyczące usprawnienia
Bardziej szczegółowoPracownia Jądrowa. dr Urszula Majewska. Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ.
Ćwiczenie nr 1 Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ. 3. Oddziaływanie promieniowania γ z materią: Z elektronami: zjawisko fotoelektryczne, rozpraszanie Rayleigha, zjawisko Comptona, rozpraszanie
Bardziej szczegółowoAnaliza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.
Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Projekt ćwiczenia w Laboratorium Fizyki i Techniki Jądrowej na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej. dr Julian Srebrny
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe dr inż. Romuald Kędzierski
Reakcje jądrowe dr inż. Romuald Kędzierski Wybuch bomby Ivy Mike (fot. National Nuclear Security Administration/Nevada Site Office, domena publiczna) Przemiany jądrowe 1. Spontaniczne (niewymuszone) związane
Bardziej szczegółowodoświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)
1 doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e) Ilość protonów w jądrze określa liczba atomowa Z Ilość
Bardziej szczegółowoFoton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.
Foton, kwant światła Wielkość fizyczna jest skwantowana jeśli istnieje w pewnych minimalnych (elementarnych) porcjach lub ich całkowitych wielokrotnościach w klasycznym opisie świata, światło jest falą
Bardziej szczegółowoOddziaływanie promieniowania jonizującego z materią
Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Plan Promieniowanie ( particle radiation ) Źródła (szybkich) elektronów Ciężkie cząstki naładowane Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) Neutrony
Bardziej szczegółowoPomiar maksymalnej energii promieniowania β
Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk ĆWICZENIE 7 L A B O R A T O R I U M F I Z Y K I A T O M O W E J I J Ą D R O W E J Pomiar maksymalnej
Bardziej szczegółowoWyznaczanie czasu połowicznego zaniku izotopu promieniotwórczego
Ćwiczenie 8 Wyznaczanie czasu połowicznego zaniku izotopu promieniotwórczego 8.. Zasada ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie czasu połowicznego zaniku izotopu promieniotwórczego Ba-37m (izotop wtórny)
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 57 Badanie absorpcji promieniowania α
Ćwiczenie 57 Badanie absorpcji promieniowania α II PRACOWNIA FIZYCZNA UNIWERSYTET ŚLĄSKI W KATOWICACH Cele doświadczenia Głównym problemem, który będziemy badać w tym doświadczeniu jest strata energii
Bardziej szczegółowoFizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński
Fizyka promieniowania jonizującego Zygmunt Szefliński 1 Wykład 3 Ogólne własności jąder atomowych (masy ładunki, izotopy, izobary, izotony izomery). 2 Liczba atomowa i masowa Liczba nukleonów (protonów
Bardziej szczegółowoLicznik scyntylacyjny
Detektory promieniowania jonizującego. Licznik scyntylacyjny Instrukcję przygotował: dr, inż. Zbigniew Górski Poznań, grudzień, 004. s.1/8 ` Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej,
Bardziej szczegółowoEnergetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa
Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Wykład 8-27.XI.2018 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Wykład 8 Energia atomowa i jądrowa
Bardziej szczegółowoA - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów
Włodzimierz Wolczyński 40 FIZYKA JĄDROWA A - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów O nazwie pierwiastka decyduje liczba porządkowa Z, a więc ilość
Bardziej szczegółowoNarodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk. Imię i nazwisko:... Imię i nazwisko:...
Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk ĆWICZENIE 8 L A B O R A T O R I U M F I Z Y K I A T O M O W E J I J Ą D R O W E J Pomiar okresu połowicznego
Bardziej szczegółowoJ14. Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE
J14 Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE 1. Oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych z materią [1, 2] a) straty energii na jonizację (wzór Bethego-Blocha,
Bardziej szczegółowoPomiar zasięgu promieniowania α w powietrzu
Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk ĆWICZENIE 5 L A B O R A T O R I U M F I Z Y K I A T O M O W E J I J Ą D R O W E J Pomiar zasięgu promieniowania
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych
Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 29 1 Teoria 1.1 Licznik proporcjonalny Jest to jeden z liczników gazowych jonizacyjnych, występujący
Bardziej szczegółowoEfekt fotoelektryczny
Ćwiczenie 82 Efekt fotoelektryczny Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest obserwacja efektu fotoelektrycznego: wybijania elektronów z metalu przez światło o różnej częstości (barwie). Pomiar energii kinetycznej
Bardziej szczegółowoPOLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY OZNACZANIE AKTYWNOŚCI, OKRESU PÓŁTRWANIA I MAKSYMALNEJ ENERGII PROMIENIOWANIA
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW OZNACZANIE AKTYWNOŚCI, OKRESU PÓŁTRWANIA I MAKSYMALNEJ ENERGII PROMIENIOWANIA Opiekun ćwiczenia: Jerzy Żak Miejsce ćwiczenia:
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 5 Doświadczenie Franka-Hertza. Pomiar energii wzbudzenia atomów neonu.
Ćwiczenie nr 5 Doświadczenie Franka-Hertza. Pomiar energii wzbudzenia atomów neonu. A. Opis zagadnienia I. Doświadczenie Franka-Hertza W 1914 roku James Franck i Gustav Hertz przeprowadzili doświadczenie,
Bardziej szczegółowoKatedra Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 6. Wyznaczanie krzywej aktywacji
Katedra Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 6 Wyznaczanie krzywej aktywacji Łódź 2017 I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie kształtu krzywej zależności
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X
Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 2009 1 Podstawy teoretyczne 1.1 Liczniki proporcjonalne Wydajność detekcji promieniowania elektromagnetycznego
Bardziej szczegółowoEFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY
ĆWICZENIE 91 EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY Instrukcja wykonawcza 1. Wykaz przyrządów 1. Monochromator 5. Zasilacz stabilizowany oświetlacza. Oświetlacz 6. Zasilacz fotokomórki 3. Woltomierz napięcia
Bardziej szczegółowoWyznaczanie energii promieniowania γ pochodzącego ze. źródła Co metodą absorpcji
Wyznaczanie energii promieniowania γ pochodzącego ze 6 źródła Co metodą absorpcji I. Zagadnienia 1. Procesy fizyczne prowadzące do emisji kwantów γ. 2. Prawo absorpcji. Oddziaływanie promieniowania γ z
Bardziej szczegółowoElementy Fizyki Jądrowej. Wykład 3 Promieniotwórczość naturalna
Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 3 Promieniotwórczość naturalna laboratorium Curie troje noblistów 1903 PC, MSC 1911 MSC 1935 FJ, IJC Przemiany jądrowe He X X 4 2 4 2 A Z A Z e _ 1 e X X A Z A Z e 1 e
Bardziej szczegółowogamma - Pochłanianie promieniowania γ przez materiały
PJLab_gamma.doc Promieniowanie jonizujące - ćwiczenia 1 gamma - Pochłanianie promieniowania γ przez materiały 1. Cel ćwiczenia Podczas ćwiczenia mierzy się natężenie promieniowania γ po przejściu przez
Bardziej szczegółowoOCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość
OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA Promieniotwórczość PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ (radioaktywność) zjawisko samorzutnego rozpadu jąder atomowych niektórych izotopów, któremu towarzyszy wysyłanie promieniowania α, β,
Bardziej szczegółowoElementy Fizyki Jądrowej. Wykład 8 Rozszczepienie jąder i fizyka neutronów
Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 8 Rozszczepienie jąder i fizyka neutronów Rozszczepienie lata 30 XX w. poszukiwanie nowych nuklidów n + 238 92U 239 92U + reakcja przez jądro złożone 239 92 U 239 93Np +
Bardziej szczegółowoEnergetyka Jądrowa. Wykład 3 14 marca Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów
Energetyka Jądrowa Wykład 3 14 marca 2017 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Henri Becquerel 1896 Promieniotwórczość 14.III.2017 EJ
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Promieniotwórczość Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 8 marca 2017 Wykład II Promieniotwórczość Promieniowanie jonizujące 1 / 22 Jądra pomieniotwórcze Nuklidy
Bardziej szczegółowoI ,11-1, 1, C, , 1, C
Materiał powtórzeniowy - budowa atomu - cząstki elementarne, izotopy, promieniotwórczość naturalna, okres półtrwania, średnia masa atomowa z przykładowymi zadaniami I. Cząstki elementarne atomu 1. Elektrony
Bardziej szczegółowoPromieniowanie kosmiczne
Ćwiczenie 103 Promieniowanie kosmiczne Cel ćwiczenia Zapoznanie się z działaniem układu koincydencyjnego liczników G-M. Badanie zależności natężenia promieniowania od kąta nachylenia teleskopu oraz od
Bardziej szczegółowoRozpad alfa. albo od stanów wzbudzonych (np. po rozpadzie beta) są to tzw. długozasięgowe cząstki alfa
Rozpad alfa Samorzutny rozpad jądra (Z,A) na cząstkę α i jądro (Z-2,A-4) tj. rozpad 2-ciałowy, stąd Widmo cząstek α jest dyskretne bo przejścia zachodzą między określonymi stanami jądra początkowego i
Bardziej szczegółowoWyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego. promieniowania β.
Wyznaczanie współczynnika rozpraszania otnego. Zagadnienia promieniowania β. 1. Promieniotwórczość β.. Oddziaływanie cząstek β z materią (w tym rozproszenie otne w wyniku zderzeń sprężystych). 3. Znajomość
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7 Temat: Badanie właściwości elektrycznych półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych.. Cel ćwiczenia: Poznanie budowy, zasady działania, charakterystyk
Bardziej szczegółowopobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura
14. Fizyka jądrowa zadania z arkusza I 14.10 14.1 14.2 14.11 14.3 14.12 14.4 14.5 14.6 14.13 14.7 14.8 14.14 14.9 14. Fizyka jądrowa - 1 - 14.15 14.23 14.16 14.17 14.24 14.18 14.25 14.19 14.26 14.27 14.20
Bardziej szczegółowoprzyziemnych warstwach atmosfery.
Źródła a promieniowania jądrowego j w przyziemnych warstwach atmosfery. Pomiar radioaktywności w powietrzu w Lublinie. Jan Wawryszczuk Radosław Zaleski Lokalizacja monitora skażeń promieniotwórczych rczych
Bardziej szczegółowoSPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA
SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA Metoda detekcji promieniowania jądrowego (α, β, γ) Konwersja energii promieniowania jądrowego na promieniowanie w zakresie widzialnym. Zalety metody: Geometria 4π Duża
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 2. BADANIE CHARAKTERYSTYK SOND PROMIENIOWANIA γ
ĆWICZENIE 2 BADANIE CHARAKTERYSTYK SOND PROMIENIOWANIA γ CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest wyznaczenie następujących charakterystyk sond promieniowania γ: wydajności detektora w funkcji odległości detektora
Bardziej szczegółowoOdkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.
Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r. 1 Budowa jądra atomowego Liczba atomowa =Z+N Liczba masowa Liczba neutronów Izotopy Jądra o jednakowej liczbie protonów, różniące się liczbą
Bardziej szczegółowoCZAS ŻYCIA MIONÓW. I. Cel ćwiczenia i metoda pomiarów
K1 CZAS ŻYCIA MIONÓW I. Cel ćwiczenia i metoda pomiarów Celem ćwiczenia jest wyznaczenie czasu życia mionów. Rozpad mionu, tak, jak innych cząstek nietrwałych, jest procesem przypadkowym. W mechanice kwantowej
Bardziej szczegółowoTechniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej
Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej Wykład 2-5 marca 2019 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Rozpad Przemiana Widmo
Bardziej szczegółowoOsłabienie promieniowania gamma
Osłabienie promieniowania gamma Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest badanie osłabienia wiązki promieniowania gamma przy przechodzeniu przez materię oraz wyznaczenie współczynnika osłabienia dla różnych
Bardziej szczegółowoBADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek Do użytku wewnętrznego Ćwiczenie nr 11 BADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO I. Podstawy
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość Uniwersytet Rzeszowski, 18 października 2017 Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 23 Jądra pomieniotwórcze
Bardziej szczegółowoSzkoła z przyszłością. Oddziaływanie cząstek β z polem magnetycznym
Szkoła z przyszłością szkolenie współfinansowane przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Narodowe Centrum Badań Jądrowych, ul. Andrzeja Sołtana 7, 5-4 Otwock-Świerk ĆWICZENIE
Bardziej szczegółowoRozpady promieniotwórcze
Rozpady promieniotwórcze Przez rozpady promieniotwórcze rozumie się spontaniczne procesy, w których niestabilne jądra atomowe przekształcają się w inne jądra atomowe i emitują specyficzne promieniowanie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2 Mostek pojemnościowy Ćwiczenie wraz z instrukcją i konspektem opracowali P.Wisniowski, M.Dąbek
Ćwiczenie 2 Mostek pojemnościowy Ćwiczenie wraz z instrukcją i konspektem opracowali P.Wisniowski, M.Dąbek el ćwiczenia elem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą mostkową pomiaru pojemności kondensatora
Bardziej szczegółowoRozpad gamma. Przez konwersję wewnętrzną (emisję wirtualnego kwantu gamma, który przekazuje swą energię elektronom z powłoki atomowej)
Rozpad gamma Deekscytacja jądra atomowego (przejście ze stanu wzbudzonego o energii do niższego stanu o energii ) może zachodzić dzięki oddziaływaniu elektromagnetycznemu przez tzw. rozpad gamma Przejście
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Reakcje jądrowe Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 12 Energia wiązania
Bardziej szczegółowoII PRACOWNIA FIZYCZNA część Pracownia Jądrowa. Ćwiczenie nr 6
II PRACOWNIA FIZYCZNA część Pracownia Jądrowa Ćwiczenie nr 6 Aktywacja neutronowa. Wyznaczanie krzywej aktywacji i półokresu rozpadu izotopów promieniotwórczych srebra Ag W substancji umieszczonej w strumieniu
Bardziej szczegółowo2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424
2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie
Bardziej szczegółowoRozpady promieniotwórcze
Rozpady promieniotwórcze Przez rozpady promieniotwórcze rozumie się spontaniczne procesy, w których niestabilne jądra atomowe przekształcają się w inne jądra atomowe i emitują specyficzne promieniowanie
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE ZAWARTOŚCI POTASU
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW obowiązuje w r. akad. 2017 / 2018 WYZNACZANIE ZAWARTOŚCI POTASU W STAŁEJ PRÓBCE SOLI Opiekun ćwiczenia: Miejsce ćwiczenia:
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 3 : Spektrometr promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li)
Ćwiczenie 3 : Spektrometr promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li) Oskar Gawlik, Jacek Grela 3 listopada 28 1 Wstęp 1.1 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się i nacechowanie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 51 BADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek Do użytku wewnętrznego Ćwiczenie nr 51 BADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO I. Podstawy
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PROMIENIOWANIE w MEDYCYNIE
LABORATORIUM PROMIEIOWAIE w MEDYCYIE Ćw nr STATYSTYKA ZLICZEŃ PROMIEIOWAIA JOIZUJACEGO azwisko i Imię: data: ocena (teoria) Grupa Zespół ocena końcowa Cel ćwiczenia Rozpad izotopu promieniotwórczego wysyłającego
Bardziej szczegółowoNEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA
ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI WYKŁAD 3 NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA - PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA REAKCJE JĄDROWE Rozpad promieniotwórczy: A B + y + ΔE
Bardziej szczegółowoJ17 - Badanie zjawiska Dopplera dla promieniowania gamma
J17 - Badanie zjawiska Dopplera dla promieniowania gamma Celem doświadczenia jest obserwacja i analiza zjawiska Dopplera dla promieniowania γ emitowanego ze stanu wzbudzonego 12 C. Promieniowanie to powstaje
Bardziej szczegółowoEfekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach
Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. p f Θ foton elektron p f p e 0 p e Zderzenia fotonów
Bardziej szczegółowoSpektroskop, rurki Plückera, cewka Ruhmkorffa, aparat fotogtaficzny, źródło prądu
Imię i nazwisko ucznia Nazwa i adres szkoły Imię i nazwisko nauczyciela Tytuł eksperymentu Dział fizyki Potrzebne materiały do doświadczeń Kamil Jańczyk i Mateusz Kowalkowski I Liceum Ogólnokształcące
Bardziej szczegółowoZadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość
strona 1/11 Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość Monika Gałkiewicz Zad. 1 () Przedstaw pełną konfigurację elektronową atomu pierwiastka
Bardziej szczegółowo- ĆWICZENIA - Radioaktywność w środowisku naturalnym K. Sobianowska, A. Sobianowska-Turek,
Ćwiczenie A Wyznaczanie napięcia pracy licznika Ćwiczenie B Pomiary próbek naturalnych (gleby, wody) Ćwiczenie C Pomiary próbek żywności i leków - ĆWICZENIA - Radioaktywność w środowisku naturalnym K.
Bardziej szczegółowoSpis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu
Spis treści 1 Trwałość jądra atomowego 2 Okres połowicznego rozpadu 3 Typy przemian jądrowych 4 Reguła przesunięć Fajansa-Soddy ego 5 Szeregi promieniotwórcze 6 Typy reakcji jądrowych 7 Przykłady prostych
Bardziej szczegółowoNazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z podstawami dozymetrii promieniowania jonizującego. Porównanie własności absorpcyjnych promieniowania
Bardziej szczegółowo