15.4. Работа со счетной установкой типа б-3

Установка Б-3 предназначена для счета и регистрации импульсов от газовых низковольтных счетчиков, а также для счета периодических импульсов. В состав установки входят: 1) счетная трубка, 2) блок газовых счетчиков БГС-3, 3) пересчетный прибор ПС-20, 4) кабель, соединяющий блок БГС-3 с пересчетным прибором ПС-20.

1. Для счета -частиц с энергией 0,5  0,7 МэВ использована счетная трубка - цилиндрический тонкостенный счетчик типа СТС-6 (СТ - стальной, С - самогасящийся катод, 6 - серийный номер). Для жесткости конструкции счетчик имеет ребристые стенки. Счетная трубка включается между корпусом прибора (“землей”) и высокоомным сопротивлением, через которое подается напряжение 390 В. Высокоомное сопротивление имеет величину 2 МОм для трубок Троста и 1000 МОм для трубок Гейгера. При попадании в счетную трубку радиоактивных частиц в инертном газе, которым заполнен счетчик, возникают импульсы (разряд).

1. Блок БГС является выносным и объединен с держателем газовых счетчиков. Возникающие при попадании в газовый счетчик радиоактивных частиц импульсы через конденсатор подаются на лампу, усиливаются этой лампой и по гибкому кабелю подаются на вход пересчетного прибора ПС-20.

1. Пересчетный прибор ПС-20 включает в себя входное устройство, пересчетный блок и блок питания.

Входное устройство пересчетного прибора ПС-20 служит для преобразования входных отрицательных и положительных импульсов в стандартные по амплитуде положительные импульсы. Чувствительность пересчетного прибора ПС-20 к импульсам отрицательной полярности не ниже 6 В при фронте входных импульсов не менее 5 мкс и средней скорости счета до 10000 имп/с.

Сформированные импульсы с входного устройства поступают на пересчетный блок. Блок питания включает в себя: стабилизированный выпрямитель анодного напряжения - 300 В, 30 мА; стабилизированный выпрямитель отрицательного напряжения - 150 В, 30 мА и общий трансформатор, питающий стабилизированные выпрямители и накалы всех ламп.

Пересчетный прибор ПС-20 с входящими в него блоками заключен в металлический перфорированный кожух. На лицевой панели расположены блок декатронов, переключатель рода работ и переключатель знака входного сигнала. Переключатель рода работ имеет пять положений (пять кнопок). При нажатии кнопки “Выкл.” прибор выключается из сети; при нажатии кнопки “Сброс” происходит сброс показаний всех декатронов; при нажатии кнопки “Проверка” переменное напряжение подается на вход прибора, т.е. проверяется работоспособность схемы; при нажатии кнопки “Пуск” прибор считает импульсы, поступающие на его вход; при нажатии кнопки “Стоп” прибор из сети не выключается, в этом случае происходит остановка счета импульсов и фиксируются показания декатронов.

На задней панели прибора ПС-20 расположены вход для подключения блока БГС-3, вход напряжения (390  20 В) для питания низковольтных газовых счетчиков, сетевой шланг, переключатель напряжения сети с предохранителем.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Лабораторная работа 15.1 Определение -радиоактивности препарата с заданной степенью точности

Материалы и оборудование: радиометр Б-3, радиоактивный препарат, секундомер.

Цель работы: определить радиоактивность препарата с заданной степенью точности.

Ход работы

Переключатель полярности пересчетного прибора поставить в положение “+”. Включить установку в сеть, установка должна прогреться в течение 15-20 мин. Перед началом работы показания на панели прибора должны равняться нулю, для этого нужно нажать кнопку “Сброс”.

Для того чтобы определить радиоактивность препарата с заданной точностью, надо пользоваться таблицей Бэлла (см. “Приложение”, табл. 6). Для этого:

а) необходимо узнать количество импульсов препарата с фоном (n) и фона (n_ф) за 1 мин.

Измерения проводить не менее трех раз. Определить значение коэффициента К по формуле:

; (16.4)

б) пользуясь таблицей Бэлла, определить, какое количество импульсов нужно подсчитать для препарата с фоном (N_n) и фона (N_ф) при данном коэффициенте К. Степень точности, с которой нужно определить активность препарата, задается преподавателем.

Рассчитать необходимое время счета импульсов от препарата и фона:

, (16.5)

. (16.6)

Время округлять до минут в сторону увеличения. С помощью счетчика радиоактивных частиц определить количество импульсов от препарата (N_n) и фона (N_ô) в течение времени t_n и t_ф соответственно.

Все результаты занести в таблицу 16.1:

Таблица 16.1

Количество импульсов от фона и препарата вместе с фоном

№п/п	Показатель	Измерение (имп.)
		1	2	3	Средн.
1.	nn
2.	nф
3.	Nn
4.	Nф

Вычислить активность препарата (А_n) и фона (А_ф) по формулам:

, (16.7)

. (16.8)

Выразить активность препарата и радиоактивного фона в беккерелях и мккюри.

После окончания экспериментов проверить, с какой степенью точности  были проведены подсчеты. Величину  определяют по формуле:

. (16.9)

Сделать вывод о радиоактивности фона и препарата.

Лабораторная работа 15.2.

Измерение активности радиоактивного препарата в зависимости от геометрических условий счета

Материалы и оборудование: радиометр Б-3, радиоактивный препарат, секундомер, линейка.

Цель работы: установить зависимость радиоактивности препарата от расстояния до счетной трубки.

Поместить радиоактивный препарат на расстоянии 1; 2, 5; 10; 15; 20 и 30 см от оси счетной трубки. Осуществить подсчет импульсов от препарата с фоном в течение времени t_n, найденного в работе 16.1.

Рассчитать активность (А) радиоактивного препарата (Бк) по формуле (16.7). Данные занести в таблицу 16.2.

Таблица 16.2

Зависимость радиоактивности препарата

от расстояния до оси счетной трубки

l, см	Nn	A, Бк

Построить график зависимости величины активности радиоактивного препарата от расстояния до счетной трубки.

Сделать выводы о зависимости активности препарата от геометрических условий счета.

Лабораторная работа 15.3

Исследование проникающей способности -частиц

Материалы и оборудование: радиометр Б-3, радиоактивный препарат, секундомер.

Цель работы: исследовать способность -частиц проникать через различные материалы.

Между препаратом и счетной трубкой последовательно поместить: лист бумаги, стекло, слой воды толщиной 1 см (например, в чашке Петри). Определить количество импульсов за время t_n, найденное в работе 16.1

Рассчитать активность радиоактивного препарата (Бк).

Сделать вывод о проникающей способности -частиц через различные материалы.