Анализ альфа-излучения сложного источника

4.1. Загрузите сохраненный спектр. Установите оптимальный масштаб по вертикали для отчетливого отображения пиков.

4.2. Перемещая маркеры, определите энергии, соответствующие максимумам пиков.

4.3. Сопоставляя измеренные значения энергии с табличными, определите радионуклидный состав источника. Установите, к каким радиоактивным рядам относятся обнаруженные радионуклиды.

4.4. Определите площади под пиками с вычетом фоновой подставки. Для этого установите маркеры в положения n₁ и n₂, соответствующие левой и правой границе пика, а площадь подставки определите по формуле

,

    где N(n₁) и N(n₂) – число отсчетов в каналах n₁ и n₂ соответственно, отображаемое рядом с кнопкой маркера, а t _изм-время измерения, с. Результаты представьте в виде подобной таблицы:

Изотоп	T1/2	Ea, МэВ	Еэксп., МэВ	Sпика, с-1	Sпика, %
226Ra	1620 лет	4,777 (94,3%) 4,589 (5,7%)	4,753 4,573	92,49 4,30	95,56 4,44
222Rn	3,825 дня	5,486	5,464	87,88	90,79
210Po	3,05 мин.	5,998	5,995	89,17	92,13

    В последнем столбце за 100% принята сумма площадей пиков альфа-частиц радия. Таким образом, отношение площадей пиков будет равно отношению интенсивностей альфа-излучения с соответствующей энергией.

4.5. Считая, что детектор регистрирует 100 % попавших в него альфа-частиц во всем рабочем диапазоне энергий, определите отношение активности обнаруженных дочерних продуктов распада ²²⁶Ra к активности самого ²²⁶Ra.

4.6. На основе данных о соотношении активностей дочерних продуктов распада радия определите возраст источника, считая, что в начальный момент времени (при изготовлении) он содержал только чистый ²²⁶Ra.

Завершение работы

5.1. Выйдите из программы спектрометра.

5.2. Выключите спектрометр.

5.3. Выключите компьютер согласно требованиям операционной системы.

6.   Отчет по прилагаемой форме.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Сущность явления радиоактивности.

2. Радиоактивные превращения. Закон радиоактивного распада. Физический смысл постоянной распада, периода полураспада, среднего времени жизни атома.

3. Естественные радиоактивные ряды (семейства). Материнский и дочерний изотопы. Последовательный распад, параллельный распад. Как меняется со временем активность короткоживущих членов радиоактивного ряда?

4. Радиоактивное равновесие. Вековое равновесие и переходное равновесие. При каком равновесии количество дочерних ядер больше?

5. Как определить возраст источника, если известно, что в начальный момент времени он содержал только материнский изотоп? 

 

Рекомендуемая литература

1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. Т.3, 1979.
2. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. 1980.
3. Справочник по ядерной физике. Под ред. Л.А. Арцимовича. 1963.
4. Чертов А.Г. Физические величины (терминология, определения, обозначения, размерности, единицы). Справ. пособие. – М. Высш. шк., 1990.
5. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Т.1. Физика атомного ядра. Учебник для вузов. Изд. 3-е, М., Атомиздат, 1974.
6. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др. – М.: Энергоатомиздат, 1991.