Laboratoriekursus i fysik A - KVUC

Laboratoriekursus i fysik A
Forår 2013
Rapportøvelse 8 - Betaspektroskopi
Indledning
Denne øvelse er en slags kronen på værket. I øvelsen inddrages forskellige aspekter af den teori, I har
været i gennem. Den handler om ladede partiklers bevægelse i magnetfelter, cirkelbevægelse, impuls,
radioaktivitet og ikke mindst relativitetsteori!
Øvelsen går ud på at undersøge, hvordan er fordelingen af impuls og energi for betapartiklerne; det vil
elektronerne i et betahenfald. Den indirekte fortolkning af denne fordeling er, at der eksisterer
neutrinoer – og det er en stor ting! Endvidere skal vi forsøge at bestemme henfaldets Q-værdi.
Figuren nedenfor viser et impulsspektrum for elektroner udsendt ved betahenfald af 64Cu. Elektronens
impuls kan have alle mulige værdier mellem 0 og . Den maksimale impuls er knyttet til henfaldets
Q-værdi. Kurven har maksimum tæt ved ⁄ . At maksimum ligger midtvejs betyder, at det er mest
sandsynligt, at elektronen og antineutrinoen udsendes med lige store impulser. Bemærk at kurven er
(næsten) symmetrisk omkring sit maksimum. Målepunkterne viser dog, at spektret hælder en smule i
mod lavere impulsværdier. Dette skyldes, at elektronen bremses op af den positivt ladede kerne.
Effekten er størst for små impulser og for kerner med mange protoner.
Thomas Pedersen 2013
Counts
Den betakilde vi bruger i øvelsen er Sr-90 som henfalder således
MeV/c
Vi måler altså samtidig på de to henfald, hvor det første dør ud indenfor den første fjerdedel af
spektret. Dette vil måske vise sig som en lille pukkel til venstre i spektret.
Side 20 af 22