Das β-Spektrometer — Messung der kontinuierlichen ...

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Versuch 27 - β-Spektrometer Seite 8Tipps zur Messung1. Für die Positionierung der Hallsonde hilft es, den Deckel der Blendenkammerabzuschrauben. Ist der Hallsensor parallel zum Boden ausgerichtet, kann dieKammer wieder verschlossen werden. Achten Sie beim Anbringen der Quelle, desZählrohrs und beim Festklemmen der Eisenkerne darauf, dass diese Ausrichtungnicht mehr verändert wird.Hinweis: Die Hallsonde ist aufgrund ihrer Flexibilität sehr empfindlich!2. Ein positives Vorzeichen der digitalen Magnetfeld-Anzeige verrät, dass die Feldliniendie Kammer von oben durchsetzen. Mit der Drei-Finger-Regel können Siekontrollieren, ob Sie für die entsprechenden β-Teilchen richtig gepolt haben.3. Während einer Messung sollte die unbenutzte Quelle im Präparate-Schrankaufbewahrt werden.4. Überlegen Sie sich im Vorhinein, in welchen Schritten Sie die Magnetfeldstärkeerhöhen, um sowohl das β − - als auch das β + -Spektrum im Rahmen der vorgesehenenPraktikumszeit aufnehmen zu können. Achtung:Der Spulenstrom darf dabei den Maximalwert von 2 A nicht überschreiten!5. Beginnen Sie mit der Aufnahme des 90 Sr-Spektrums!Die Auswertung dieser Daten sollte bereits während der Messung mit 22 Naerfolgen.Tipps & Fragen zur Auswertung1. Für die grafische Darstellung markieren Sie die Datenreihen und klicken Sieauf den Diagramm-Assistenten in der Symbolleiste. Nachdem das Diagrammerstellt wurde, können Sie durch Anklicken der Messpunkte Y-Fehlerindikatorenhinzufügen.2. Diskutieren Sie Auffälligkeiten und Unterschiede der gemessenen Verteilungen.Inwieweit wirkt sich kosmische bzw. terristische Untergrund-Strahlung auf dieZählraten aus? Führen Sie ggf. eine Untergrund-Messung durch!Woher kommt der hohe Untergrund im 22 Na-Spektrum?Wie könnte man die Schwankungen im aufgenommenen Spektrum minimieren?Warum sind die Zählraten so stark „verschmiert“?Führen Sie eine Fehlerbetrachtung durch!92
Versuch 27 - β-Spektrometer Seite 94 Kontrollfragen1. Das Zählen von Impulsen eines radioaktiven Präparats pro Zeiteinheit ist einstatistischer Vorgang. Wie berechnet sich der Fehler auf eine gemessene Zählrate?Welche Wahrscheinlichkeitsverteilung steckt dahinter?2. Im Inneren eines Zählrohrs befindet sich in der Regel ein unter geringem Druckstehendes Gas. Warum?3. Erklären Sie, was man unter einer Kennlinie eines Zählrohrs versteht.4. Mit β-Teilchen muss relativistisch gerechnet werden. Wie groß ist die Geschwindigkeitv eines β-Teilchens, wenn seine kinetische Energie E kin bekannt ist?5. Wie sieht die Energieverteilung bei einem Elektroneneinfang aus?Literatur[1] Wursthorn, Elisabeth: Das β-Spektrometer - Messung der kontinuierlichen Energieverteilungvon β-Teilchen als Schulversuch. Staatsexamensarbeit, 2010.[2] Tipler, Paul: Physik. Spektrum Akademischer Verlag, 2. Auflage, 1994.[3] Chadwick, James: Radioactivity and radioactive substances. Pitman, 3. Auflage,1931.[4] Dorn, Friedrich und Bader, Franz: Physik Sek II, Gymnasium Gesamtband. WestermannSchroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig, 2007.[5] Stolz, Werner: Radioaktivität, Grundlagen-Messung-Anwendung. Carl Hanser VerlagMünchen, Wien, 2. Auflage, 1990.93
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WISSENSCHAFTLICHE ARBEITFÜR DAS ST
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2.2 Stabile und instabile Kerne2.2.
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2 Physikalische Grundlagenβ + -Zer
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