Длина свободного пробега a-частиц в воздухе

1 2

Лабораторная работа №2

A-распад. Прохождение a-излучения через вещество.

Длина свободного пробега a-частиц в воздухе.

I. Цель работы: 1. Изучить явление радиоактивности и метод определения длины свободного пробега a-частиц в воздухе.

2. Определить длину свободного пробега a-частиц в воздухе с помощью торцового счетчика.

II. Приборы и принадлежности: Счетчик импульсов, торцовый счетчик. Препарат (источник a-частиц), секундомер.

III. Теоретическая часть..

Соотношение между пробегом и энергией. Тяжелые заряженные частицы теряют энергию при прохождении через вещество в основном за счет неупругих столкновений с электронами атомов. Так как на отрыв электрона затрачивается энергия, а концентрация атомов велика, то потеря энергии происходит практически непрерывно. Путь, проходимый частицей в данном веществе, называется пробегом R.

Пробег должен зависеть, очевидно, от вещества (z - заряда ядра и М - массы атома), от заряда z_m и массы m движущейся частицы и от ее энергии Е. Соотношение между пробегом и энергией получено как теоретически, так и экспериментально. Пробег протона R_Н в воздухе можно описать соотношением:

где R в м, Е - в Мэв. Эта формула справедлива для интервала энергии протона от нескольких Мэв до 200 Мэв. Соотношение показывает, что пробег протона в воздухе пропорционален его скорости в степени 3,6. Для a-частиц, испускаемых естественно-радиоактивными элементами R _a» Е ^3,2, или R _a» v ³. В таблице дана зависимость R _a от энергии. Если известен пробег протонов R_Н, то пробег других тяжелых частиц R _mможет быть подсчитан на основании соотношений: