Das Physikalische Praktikum

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47
24.5 Fragen 213
110
Ag+n → Ag+γ (24.10)
47
Die Nuklide 108
47
weisgerät dient dabei ein Geiger-Müller-Zählrohr, wie es auch für die Röntgenröhre eingesetzt
wird (Beschreibung siehe Versuch Röntgenstrahlung).
24.4.4 Das Zerfallsgesetz
Ag und 110
47 Ag sind β − -Strahler, deren Halbwertzeit gemessen wird. Als Nach-
Für den radioaktiven Zerfall gilt das Zerfallsgesetz
˙N(t) = ˙N0 · e −λt . (24.11)
Darin bedeutet ˙N(t) die Zerfallsrate (Anzahl pro Zeiteinheit) zum Zeitpunkt t, ˙N0 = ˙N(t = 0)
die Zerfallsrate unmittelbar nach Abschluss der Aktivierung und λ die Zerfallskonstante. Für die
Anfangszerfallsrate ˙N0 gilt das Aktivierungsgesetz
˙N0(τ) = ˙N ∞ 0 (1 − e−λ τ ), (24.12)
worin τ die Aktivierungszeit bedeutet. Die Halbwertszeit T 1/2 ist definiert als diejenige Zeit, nach
der im Mittel gerade die Hälfte aller aktiven Kerne zerfallen sind. Damit gilt:
λ =
24.5 Fragen
ln 2
. (24.13)
T1/2 1. Wie hängt die mittlere Bindungsenergie pro Nukleon von der Massenzahl ab?
2. Wie kann man die Gleichungen (24.11), (24.12) und (24.13) herleiten?
3. Wie lassen sich die unterschiedlichen Arten von Strahlen (α, β, γ, n) abschirmen?
4. Was ist der Nulleffekt (auch Nullrate), woraus setzt er sich zusammen?
24.6 Durchführung
Achtung: Man beachte die Hinweise des Assistenten zum Umgang mit radioaktiven Präparaten
und mache sich vor der ersten Messung mit der Durchführung des Versuches vertraut! Es ist
verboten während dieses Versuches zu essen, zu trinken oder zu rauchen. Es empfiehlt sich nach
Abschluss des Versuches die Hände zu waschen.
Im Versuch werden die Abklingkurven des zuvor in der Quelle für 1 Minute (bzw. 2, 4, 8 Minuten)
aufaktivierten Silberplättchens gemessen. Abschließend wird die Nullrate der natürlichen
Strahlung gemessen. Insgesamt sind also fünf Messreihen aufzunehmen.
24.6.1 Vorbereitung
Bevor eine Messung durchgeführt werden kann, muss der PC korrekt mit dem Messgerät verbunden
sein, was normalerweise der Fall sein sollte. Sonst reicht es, die DI0-Eingangsleitung der
PCI-Karte im PC mit der entsprechenden Buchse des Messgerätes zu verbinden.