CASSY Lab 2 - Institut für Experimentelle Kernphysik

Abgedeckte Präparate
CASSY Lab 2
Die radioaktiven Stoffe in Präparaten für α-Strahlung sind normalerweise in Metallfolien eingewalzt. Damit ist der
radioaktive Stoff fest gebunden, handhabungssicher und damit bauartzulassungsfähig.
Allerdings muss die α-Strahlung beim Verlassen des Präparates die obere Metallfolie durchdringen. Wie das Experiment
Bestimmung des Energieverlustes von α-Strahlung in Aluminium und in Gold zeigt, verlieren die α-Teilchen
hierbei nennenswert Energie.
Um diesen Energieverlust zu vermeiden, können schwache Präparate unterhalb der Freigrenze als offene Präparate
ausgeführt sein, bei denen die radioaktive Verbindung auf der Oberfläche eines Metallplättchens abgeschieden wird,
also nicht mehr abgedeckt wird. Die α-Strahlung kann ohne Energieverlust ausgestrahlt werden. Durch den Prozess
der Abscheidung haftet der radioaktive Stoff relativ fest auf dem Träger, kann also nicht einfach abgewischt werden.
Vergleicht man nun die Emissionen abgedeckter und nicht abgedeckter Präparate findet man folgende Spektren:
Alle Spektren wurden mit den gleichen Einstellungen aufgenommen. Das obere Spektrum stammt vom nichtabgedeckten
Americium (559 825) und wurde für die Energiekalibrierung verwendet. Das Spektrum darunter stammt
vom abgedeckten Americium (559 821) und das untere Spektrum vom abgedeckten Radium (559 430). Für die abgedeckten
Präparate findet man jeweils einen Energieverlust um 1100 keV zum Literaturwert. Der Vergleich der beiden
Americium-Spektren zeigt sehr deutlich, dass nicht nur Energie verloren geht, sondern auch die Linie deutlich
verbreitert wird, da der Energieverlust nicht immer gleich ausfällt.
Energiekalibrierung
Bei abgedeckten Präparaten kann der Energieverlust herauskalibriert werden, indem man den Linien ihre Energien
nach Literaturangaben während der Energiekalibrierung zuweist. Allerdings behandeln einige Experimente den
Energieverlust der α-Teilchen außerhalb des Präparates in Luft, Aluminium oder Gold. Bei diesen Experimenten
sollte mit den wahren Energien der Strahlung gearbeitet werden, der geschätzte Energieverlust in der Abdeckung
des Präparates also vom Literaturwert abgezogen werden.
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