НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА
ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Кафедра «Ядерные реакторы и энергетические установки»
Лаборатория защиты
Лабораторная работа №2
(часть 1)
Спектрометрия ионизирующих излучений с помощью импульсных пропорциональных детекторов и амплитудных анализаторов
Выполнил: студент группы 09-МТ Ларин А.А .
Проверил: преподаватель Шлокин Е.А.
Нижний Новгород - 2011
Цель работы:
Практическое освоение метода спектрометрии ионизирующего излучения, основанного на применении импульсного пропорционального детектора (ИПД) и многоканального амплитудного анализатора.
-
Приборы и оборудование
Лабораторная установка представляет собой комплекс технических средств, предназначенный для спектрометрии по энергии гамма-излучения. Основой установки является специализированный учебный макет УМ-5. Установка включает в себя:
-
учебный макет УМ-5 ;
-
амплитудный анализатор БПА-94М ;
-
высоковольтный блок питания БНВ2-95.
Для исследования были получены образцы ионизирующих излучений:
241Am (Е0=59,6 кэВ) и 137Cs (E0=662 кэВ) – в качестве неизвестного источника.
Теоретическая часть
Ионизирующее излучение (ИИ) состоит из частиц или квантов, имеющих одинаковую либо различную энергию. Важнейшей характеристикой ИИ является его энергетический спектр – распределение ионизирующих частиц по энергиям.
Измерение энергетических спектров ИИ называется спектрометрией по энергии, а предназначенные для этого приборы и установки – спектрометрами энергии.
Одним из методов измерения энергетических спектров ИИ является метод, основанный на применении устройств, непосредственно преобразующих величину энергии частиц в величину сигнала, пропорциональную этой энергии. Такими устройствами являются импульсные пропорциональные детекторы (ИПД).
-
Практическая часть
В карман 2 (БДЭГ 2-22) макета УМ-5 поочередно помещались образцы ИИИ 241Am и 137Cs (в качестве неизвестного источника).
Для 241Am
Результаты полученные в ходе эксперимента сведены в таблицу 1.
Интервалы |
Зачения u |
0,2-0,4 |
400 |
0,4-0,6 |
900 |
0,6-0,8 |
1100 |
0,8-1 |
1500 |
1-1,2 |
1650 |
1,2-1,4 |
1400 |
1,4-1,6 |
600 |
1,6-1,8 |
500 |
1,8-2,0 |
400 |
2,0-2,2 |
370 |
2,2-2,4 |
580 |
2,4-2,6 |
2230 |
2,6-2,8 |
660 |
2,8-3,0 |
15 |
3,0-3,2 |
10 |
Таблица 1
Для 137Cs
Результаты, полученные в ходе эксперимента сведены в таблицу 2.
Таблица 2
Интервалы |
Зачения u |
0,2-0,4 |
350 |
0,4-0,6 |
650 |
0,6-0,8 |
450 |
0,8-1 |
360 |
1-1,2 |
1010 |
1,2-1,4 |
1900 |
1,4-1,6 |
2970 |
1,6-1,8 |
730 |
1,8-2,0 |
750 |
2,0-2,2 |
800 |
2,2-2,4 |
710 |
2,4-2,6 |
25 |
2,6-2,8 |
20 |
2,8-3,0 |
17 |
3,0-3,2 |
15 |
На основании таблиц 1 и 2 построены графики амплитудных спектров для 241Am и 137Cs (рис. 1 и рис. 2).
Am60
Рис. 1
Значение энергии фотонов для 241Am Eo=59,6 кЭв по справочнику.
Cs137
Рис. 2
Т.к. данный источник имеет только одну энергию фотонов и она близка к значению 662 кэВ, то можно сделать вывод, что этот источник – 137Cs.
Лабораторная работа №2
(часть 2)
Цель работы: Определение коэффициентов взаимодействия γ-излучения с веществом и энергии монохроматического пучка γ-квантов.