Порядок выполнения работы. Регистрация бета излучения производится с помощью установки, блок-схема которой показана на рис

Регистрация бета излучения производится с помощью установки, блок-схема которой показана на рис. 4. Установка состоит из газового счетчика СГС-6, рассчитанного на напряжение питания 650 В, блока гашения счетчиков БГС-2 и пересчетного механизма ПСТ-100, содержащего блок питания ВСП-2 и пересчетное устройство. Источник бета излучения и газоразрядный счетчик объединены в один блок, схематически изображенный на рис. 5. Исследуемый бета-препарат помещен в свинцовый или стальной коллиматор (1). Поток бета частиц проходит через поглотитель (2), который выполнен в виде стопки алюминиевых фольг различной толщины, и попадает в газоразрядный счетчик (3), укрепленный вместе с БГС (4) на корпусе установки (5). Держатель фильтров (6) и коллиматор с бета источником (1) закреплены на штоке (7) и могут перемещаться в вертикальном направлении. С помощью винта (8) можно зафиксировать требуемое расстояние между бета источником и газоразрядным счетчиком. Для получения наибольшего потока бета частиц, проходящих через газоразрядный счетчик и, следовательно, улучшения статистической точности получаемых результатов, рекомендуется держатель фильтров и коллиматор с бета источником опускать в крайнее нижнее положение.

После ознакомления с установкой при­ступают к снятию кривой поглощения. Измерение потока бета излучения сле­дует начинать в отсутствие алюминиевых фильтров, а затем последовательно увеличивать их чи­сло, помещая фильтры в око­шке держателя. В настоящей работе применяются филь­тры из алюминиевой фольги толщиной 0,123 мм или 33,25 мг/см².

Поток зарегистрированного счетчиком бета излучения определяется по формуле:

I=N/ t (6),

где N - число зарегистрированных импульсов, t - время измерения. Время измерения следует выбирать так, чтобы обеспечить достаточную статистическую точность получаемых для интенсивности результатов. Если пренебречь ошибкой в определении времени, а среднеквадратичное отклонение (ошибка, обусловленная статистическим характером измеряемой величины) числа зарегистрированных импульсов DN = , то статистическая среднеквадратичная ошибка определяется выражением:

(7).

Относительная статистическая ошибка измерения интенсивности:

(8)

Кривую поглощения, т.е. зависимость числа зарегистрированных бета частиц от толщины поглотителя, необходимо снимать с погрешностью, не превышающей 3 %. Как следует из формулы (8) для этого необходимо зарегистрировать не менее 1000 импульсов. Из этих соображений и следует подбирать время измерения каждой точки на кривой поглощения.

В исследуемом в настоящей работе препарате имеется небольшая примесь гамма излучателя, которая будет создавать дополнительный фон. Поэтому измерения следует проводить до тех пор, пока скорость отсчета не станет приблизительно постоянной (фон). Это будет свидетельствовать о том, что при данной толщине поглотителя все бета частицы исследуемого препарата поглотились. Для уменьшения разброса экспериментальных данных особенно на конечном участке кривой поглощения, близкой к фону, необходимо увеличить статистику измерения, т.е. увеличить время измерения каждой точки настолько, сколько позволяет лимит времени, выделенный для выполнения данной работы.

Результаты измерений следует занести в таблицу, а затем для нахождения верхней границы бета спектра необходимо построить кривую зависимости интенсивности бета пучка от толщины поглотителя (число импульсов бета счетчика за единицу времени за вычетом фона). На графике должны быть показаны статистические ошибки измерения каждой точки с учетом статистических ошибок измерения фона (особенно для последних точек кривой).

Схемы бета распадов (E кэВ - максимальная энергия бета частиц,)

Определив по кривой поглощения толщины поглотителя, которые ослабляют поток бета частиц в 2ⁿ раз, с помощью номограмм (см. рис. 3) найти ряд значений верхней границы бета спектра, соответствующих разным значениям n= 1,2,3... (максимально возможная вели­чина n_max связана с точностью снятия кривой поглощения вблизи фона). По схемам распада изотопов произвести иден­тификацию бета активного изотопа и по величине Z вычислить поправку на кулоновское взаимодействие с ядром. Затем определить среднее значение максимальной энергии бета рас­пада и оценить величину сред­неквадратичной ошибки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие существуют виды бета распада?

2. Чем объясняется непрерывный характер бета спектров?

3. Почему кулоновское поле ядра искажает форму бета спектра?

4. Почему ионизационные потери уменьшаются с ростом скорости частицы?

Дата добавления: 2014-11-29