Лабораторна робота № 4.

ВИВЧЕННЯ ПОГЛИНАННЯ g - ВИПРОМІНЮВАННЯ СВИНЦЕМ І АЛЮМІНІЄМ.

 

МЕТА РОБОТИ: 1. вивчити теоретично взаємодію g - випромінювання з речовиною; 2. Визначити експериментально коефіцієнт поглинання g-випромінювання свинцем і алюмінієм.

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ: 1. Джерело струму; 2. Лічильник Гейгера-Мюллера; 3. випромінювач g-променів в свинцевому колліматорі; 4. Прилад ПСО2-4.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ.

1. Взаємодія g-випромінювання з речовиною.

g -промені - це короткохвильове електромагнітне випромінювання (n = 10²⁰ с^-1 і вище), яке виникає при:

· ядерних перетвореннях (радіоактивний розпад, ядерні реакції, діленні ядер);

· гальмуванні заряджених частинок.

При великих частотах виявляються корпускулярні властивості g-випромінювання. Тому його можна розглядати як сукупність частинок, що рухаються зі швидкістю с = 3Ч 10¹⁰ м/с, мають енергію

Е=hn і імпульс .

При проходженні g-частинок через речовину спостерігається близько десяти різних видів взаємодії їх з атомоми. Але найбільш часто зустрічаються:

1. Фотоефект;

2. Комптонівське розсіювання;

3. Утворення пар е^‑ і е⁺

Для кількісної характеристики імовірності чи розсіювання g-квантів були запропановані величини: перетин розсіювання і перетин поглинання g-квантів.

Розглянемо однорідний паралельний пучок g-часток сенситивністю I₀, що проходить через шар речовини товщиною "х" див. Після проходження речовини інтенсивність g-потоку послабна і визначається з виразу:

I = I₀e^{-m X} (1)

де m - коефіцієнт поглинання речовини.

Досить часто користуються “масовим” коефіцієнтом поглинання

(2)

де r - густина речовини.

Користуються також поняттями: коефіцієнта поглинання атома і електрона:

(3)

де m - маса атому; М - молекулярна маса; N_A - число.

Одиниця вимірювання для цих коефіцієнтів – ; . Цю розмірність використовують і при вживанні терміну “ефективний перетин”.

Зупинимося на трьох головних процесах взаємодії g-квантів з речовиною.