Bài 1: Phóng xạ hấp thu | Bài thu hoạch vật lý lý sinh

lOMoAR cPSD| 45470709
Thực tập Vật Lý – Lý Sinh
Bài 1: Phóng xạ hấp thu
BÀI THU HOẠCH THỰC TẬP VẬT LÝ – LÝ SINH
BÀI 1: PHÓNG XẠ HẤP THU
Ngày thực tập: 25/10/2022
Danh sách thành viên nhóm: Tổ Tên MSSV Đinh Gia Bảo 111220016 Phạm Nguyễn Thanh Lâm 111220163 Nguyễn Tài Khôi 111220149 Nguyễn Ngọc Ngân 111220204 Tổ 38 Trần Anh Thư 111220336 Sang Sỹ Tiếng 111220334 Nguyễn Khánh Toàn 111220348 Bùi Cao Thắng 111220303 BẢNG SỐ LIỆU
1. Đo phông của máy đếm Geiger – Muller: Lần đo n0 1 29 2 32 3 40 1 lOMoAR cPSD| 45470709
Thực tập Vật Lý – Lý Sinh
Bài 1: Phóng xạ hấp thu 4 30 5 26 Trung bình 31,4
Kết quả phép đo phông của máy đếm: n0 trung bình = 31,4 xung điện/phút.
2. Khảo sát tốc độ đếm n phụ thuộc khoảng cách r từ nguồn phóng xạ tới ống đếm:
*Ngăn thứ 1 cách ống đếm 2 cm, khoảng cách mỗi ngăn là 1 cm Tốc độ đếm n Ngăn Đo lần 1 Đo lần 2 Đo lần 3 Trung bình 1 12889 12652 12779 12777,33 2 3 4728 4823 4803 4784,67 4 5 2318 2355 2439 2370,67 6 7 1511 1455 1509 1491,67 8 9 1003 960 977 980 10
3. Khảo sát sự hấp thụ hạt beta 2 lOMoAR cPSD| 45470709
Thực tập Vật Lý – Lý Sinh
Bài 1: Phóng xạ hấp thu
Đơn vị đo độ dày trên hộp đựng vật chất hấp thụ phóng xạ là inch. 1 inch = 2,54 cm ∆ μ ∆n1 ∆n2 ∆ x1 ∆ x2 = ++ + μ
[n1(lnn1−lnn2) n2 (lnn1−lnn2 ) x2−x1 x2−x1]
Khoảng thời gian đo các xung điện: t = 60s
Vật liệu hấp thụ: Nhôm (Al)
1 tấm: x1 = 0,508 (mm)
2 tấm: x1 = 1,27 (mm) Lần đo n1 Δn1 n2 Δn2 1 4393 1840 2 4432 1882 42,89 21,33 3 4316 1894 Trung bình 4380,33 1872 (đã trừ phông) CÂU HỎI KIỂM TRA
Câu 1: Phân loại tia phóng xạ.
- Các loại tia phóng xạ:
• Tia α là các hạt nhân Heli bền.
• Tia β- là các hạt electron, β+ là các hạt positron.
• Tia γ là các bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn. - Nguồn gốc:
Trong tự nhiên, các chất như Urani, Radi, Poloni, … và các hợp chất của
chúng có tính chất phát ra những tia phóng xạ (phân rã phóng xạ). Hiện
tượng này là sự biến đổi một đồng vị này thành một đồng vị khác bằng cách
phát ra một hạt nào đó. 3 lOMoAR cPSD| 45470709
Thực tập Vật Lý – Lý Sinh
Bài 1: Phóng xạ hấp thu
Câu 2: Giải thích nguyên lý hoạt động của máy đếm Geiger – Muller.
- Ống đếm Geiger – Muller được sử dụng để nghiên cứu tia phóng xạ α, β hoặc γ.
- Ống đếm Geiger – Muller là một tụ điện trụ đặt trong ống thủy tinh có chứa
khí ở áp suất khoảng 100 mmHg (xem hình): Điện cực thứ nhất của tụ điện
trụ là một sợi dây kim loại, điện cực thứ hai là một lớp dẫn điện phủ lên mặt
trong của thành ống thủy tinh. Vì chất khí chứa trong ống là điện môi, nên
nếu hiệu điện thế giữa hai cực của tụ điện chưa đạt tới hiệu điện thế đánh
thủng và không có tia phóng xạ bay vào trong tụ điện, thì sẽ không có dòng
điện chạy trong mạch tụ điện.
- Khi các hạt phóng xạ bay vào không gian giữa hai điện cực của ống đếm,
chúng sẽ ion hóa chất khí làm xuất hiện các electron và các ion. Dưới tác
dụng của điện trường giữa hai cực các electron và các ion chuyển động về
các điện cực, tạo ra dòng xung điện ngắn.
- Theo định nghĩa, số xung điện mà máy đếm được ghi được trong mỗi phút
gọi là tốc độ đếm n. Nếu N là số xung điện ghi được trong thời gian t phút, thì ta có: N
n= (cpm: counts per minute) t
Câu 3: Định nghĩa tốc độ đếm và phông của máy đếm. Nêu rõ công thức tính
và đơn vị đo của tốc độ đếm.
- Đại lượng biểu thị số đếm xung trong một đơn vị thời gian là tốc độ đếm n.
Nếu N là số xung điện ghi được trong thời gian t phút, ta có: N
n= (cpm: counts per minute) t 4 lOMoAR cPSD| 45470709
Thực tập Vật Lý – Lý Sinh
Bài 1: Phóng xạ hấp thu
- Phông của máy đếm là tốc độ trung bình của nó khi không có nguồn phóng xạ.
Câu 4: Nêu rõ quy luật thay đổi tốc độ đếm phụ thuộc vào khoảng cách từ
nguồn phóng xạ tới ống đếm Geiger - Muller.
- Nếu nguồn có cường độ phóng xạ càng mạnh, thì số hạt phóng xạ truyền tới
đập vuông góc vào một đơn vị diện tích bao quanh điểm ta xét sẽ càng nhiều
và do đó tốc độ đếm tại đó sẽ càng lớn.
Tốc độ đếm n giảm tỉ lệ nghịch với bình phương của khoảng cách r tính
từ nguồn phóng xạ tới ống đếm, nghĩa là: k
n= 2với k là một hệ số tỉ lệ phụ thuộc nguồn phóng xạ và môi trường bao quanh r nguồn đó.
Câu 5: Nêu rõ quy luật thay đổi tốc độ đếm phụ thuộc vào độ dày của tấm kim
loại đặt chắn giữa nguồn phóng xạ và ống đếm Geiger - Muller.
- Khi cho các tia phóng xạ truyền qua vật chất, chúng sẽ bị hấp thụ. Mức độ
hấp thụ các tia phóng xạ tùy thuộc bản chất và độ dày của vật chất đó. Trong
trường hợp này, tốc độ đếm n giảm nhanh theo quy luật hàm mũ khi tăng độ
dày x của tấm vật chất ấy: n=n0.e-μx Trong đó:
n0: là tốc độ đếm khi không có tấm kim loại chắn giữa nguồn phóng xạ và ống
đếm. e: là cơ số của lôga tự nhiên.
: là hệ số hấp thụ các tia phóng xạ của tấm kim loại. 5 lOMoAR cPSD| 45470709
Thực tập Vật Lý – Lý Sinh
Bài 1: Phóng xạ hấp thu
- Nếu làm thí nghiệm với hai tấm kim loại có cùng bản chất nhưng có độ
dày khác nhau x1 và x2 đặt chắn giữa nguồn phóng xạ và ống đếm, thì hệ số
hấp thụ các tia phóng xạ của hai tấm kim loại này tính bằng: ln(n1)−ln(n2) ¿ x2−x1 6