detekcja promieniowania jonizującego na przykładzie licznika

Ćwiczenie nr 12
DETEKCJA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
NA PRZYKŁADZIE LICZNIKA GEIGERA-MÜLLERA
Aparatura
Komputer wraz z oprogramowaniem
Przebieg ćwiczenia
1. Uruchomić program symulujący pracę licznika G-M przez dwukrotne kliknięcie na
ikonie programu znajdującej się na pulpicie komputera.
Uwaga: należy wybrać ikonę z podpisem „Licznik GM”.
2. Po uruchomieniu programu przełącznik zasilania (Power Switch) ustawić w pozycji „on”.
3. Naciskając strzałkę ⇒ w lewym górnym rogu ekranu, uruchomić program.
4. Rozpocząć symulację przez naciśnięcie „START SIMULATION”.
5. Przygotowanie aparatury do pracy:
• Odbezpieczyć potencjometr wieloobrotowy (wysokiego napięcia) przez kliknięcie na zabezpieczeni
(„Unlock”) i pozostawić go w tej pozycji.
• Wprowadzić źródło promieniowania β− pod licznik klikając na znak
„promieniotwórczość” znajdujący się na pojemniku z próbką.
• Ustawić licznik czasu na 0,5 min (5 min. na nastawie licznika –pozycja pierwsza z prawej i x 0.1 na
module mnożnika)
6.Badanie charakterystyki licznika
• Ustawić potencjometr wysokiego napięcia na 120 V (1 w okienku górnym i 20 w dolnym) przez
klikanie na strzałkach znajdujących się po lewej stronie potencjometru.
• Trzykrotnie dokonać pomiaru ilości zliczeń przez naciśnięcie przycisku „COUNT”. Do tabeli wpisać
wartość średnią z pomiarów.
• Zwiększając napięcie na liczniku co 10 V dokonywać kolejnych trzykrotnych pomiarów aż do
wartości napięcia na liczniku 480 V. Średnie z wyników pomiarów zapisać w tabeli jako ilość
zliczeń.
7. Zakończenie pomiarów
• Wyjąć próbkę promieniotwórczą z licznika klikając na znaku „promieniotwórczość”
znajdującym się na pojemniku.
• Zatrzymać symulację przełączając zasilanie licznika na „off”
8. Opracowanie wyników
• Korzystając z tabeli pomiarowej na papierze milimetrowym wykreślić zależność szybkości zliczeń
od wartości napięcia na liczniku (szybkość zliczeń = ilość zliczeń na minutę).
• Na podstawie wykresu wyznaczyć napięcie pracy licznika i wpisać je do sprawozdania.
Wymagane wiadomości teoretyczne
1. Promieniotwórczość naturalna: promieniowanie alfa (α), beta (β), gamma (γ).
2. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Aktywność promieniotwórcza – jednostki.
3. Budowa i zasada działania licznika Geigera-Müllera. Charakterystyka i punkt pracy licznika.
4. Jednostki dawki promieniowania jonizującego.
5. Oddziaływanie promieniowania z materią: efekt Comptona, zjawisko fotoelektryczne, tworzenie pary:
pozyton - elektron.
6. Szeregi promieniotwórcze.
Zalecana literatura
1. S. Miękisz, A. Hendrich, „Wybrane zagadnienia z biofizyki”, Volumed, Wrocław 1998.
2. K. Michalak, A. Hendrich, „Ćwiczenia laboratoryjne z biofizyki”, Wydawnictwo AM Wrocław, 2002.
3. H. Szydłowski, „Pracownia fizyczna”, PWN, Warszawa 1999.
4. I. Adamczewski, „Fizyka medyczna i elementy biofizyki”, PZWL, 1969.
5. T. Dryński, „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”, PWN, Warszawa 1980.
Uniwersytet Medyczny
we Wrocławiu
Katedra Biofizyki
Zakład Biofizyki
Ćwiczenie 12
Detekcja promieniowania jonizującego na przykładzie
licznika Geigera-Müllera
...................................................................
..................................................................
Imiona i nazwiska studentów
Wydział:
Data:
Grupa studencka:
Numer zespołu:
Ocena:
Podpis prowadzącego ćwiczenia
1.Postępując zgodnie z instrukcją wykonać pomiary ilości zliczeń w zależności od napięcia przyłożonego do
licznika. Wyniki pomiarów zapisać w tabeli. Szybkość zliczeń jest ilością zliczeń przypadających na jedną
minutę uzyskane wartości należy pomnożyć przez 2, gdyż pomiar trwał 0,5 min).
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Napięcie
[V]
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
Ilość
zliczeń
Szybkość
zliczeń
Lp.
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
Napięcie
[V]
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
Ilość
zliczeń
Szybkość
zliczeń
2. Na podstawie wyników przedstawionych w tabeli (punkt 1) wykreślić na papierze milimetrowym
zależność szybkości zliczeń od napięcia na liczniku.
3. Na podstawie wykresu określić napięcie pracy licznika (Up).
Up =