Laboratoriekursus i fysik C->B - KVUC

Beskyttelse mod stråling
Formål
A: At undersøge afstandskvadratloven for en gammakilde.
B: At undersøge gammastrålingens evne til at trænge i gennem hhv. bly og beton.
Stavkilden indeholder et -radioaktivt stof, der henfalder til Ba-137 ( ):
hvor * angiver, at datterkernen befinder sig i en metastabil tilstand. Herfra sker henfaldet ved
udsendelse af -stråling med energi 0,662 MeV ( ):
men det er kun -strålingen fra den sidste proces, der måles på. Stavkildens indkapsling er nemlig
udformet så den -stråling, der udsendes ved den første proces tilbageholdes. Energien af
gammastrålingen er 0,66 MeV.
A. Afstandskvadratloven
Forsøgsprincip
En gammakilde med aktiviteten A, hvor hvert gammakvant har energien E, vil have en strålingseffekt
. I følge afstandskvadratloven vil strålingsintensiteten i afstanden r fra kilden være
I øvelsen vil vi undersøge denne sammenhæng, dvs. om intensiteten er omvendt proportional med
afstanden i anden potens. Dette gøres ved at måle tælletallet i et fast tidsrum som funktion af
afstanden fra kilden. (Tælletallet må være proportional med intensiteten og vil derfor følge samme
lovmæssighed som intensiteten. Til gengæld ved vi ikke hvor stor en del af den samlede intensitet der
bliver målt.)
Først måles baggrundstrålingen
GM-røret forbindes til GM-indgangen på bagsiden af tælleren. Spændingen på forstærkeren indstilles
på 400 volt, og den må ikke ændres under forsøget. Tælleren indstilles på unitcounting A/
impulstælling ved gentagne tryk på Funktionsvælger ( den blå knap ). Efter kort tid vises "00" i
lyspanelet. Der trykkes nu gentagne gange på Display indtil lyspanelet viser "60". Dette betyder, at
tælleren automatisk vil tælle i 60 s. Når tallet er forsvundet vil et nyt tryk på Display starte tællingen.
Der tælles så længe lysdioden ved indgang A er tændt. Ny måling kan så startes ved tryk på Display.
Baggrundsstrålingen ( ingen kilder i nærheden ) bestemmes som gennemsnit af 5 målinger - helt tal.
Måling af tælletallet som funktion af afstanden
Gammakilden stilles i et stativ overfor et GM-røret. For en given afstand måles tælletallet i 3 gange 1
minut og gennemsnittet findes. Afstanden varieres nu og målingen gentages, indtil man har nok data til
en graf!
Man bør nok ikke måle tættere på en 4 cm, da GM-røret kan gå i ”overflow”.
16