5.2 Експериментальне підтвердження явища поділу ядер урану під дією нейтронів.
1. Встановити у контейнер уранову мішень та колектор на віддалі 0,5 см від поверхні урану Помістити контейнер на місце опромінення нейтронами, та витримати в потокові нейтронів протягом 10–15 хвилин. Потім перенести колектор в детектор для реєстрації бета–активності (для збільшення ефективності лічби доцільно обгортати лічильник паперовим колектором, використовуючи для фіксації спеціальний затискувач).
Порахувати число відліків NUn протягом певного часу t (час виміру вибираємо таким самим як і при вимірі фону), знайти швидкість лічби kUn=NUn/t. Порівняти її з швидкістю лічби фону kф та переконатись, що на колекторі нагромадилась певна кількість бета–активних ядер.
2. Встановити у контейнер уранову мішень та новий колектор на віддалі 0,5 см від поверхні урану Витримати колектор протягом того ж часу на віддалі 0,5 cм від поверхні уранової мішені за межами бака з нейтронним джерелом.
Порахувати число відліків NU та знайти швидкість лічби kU=NU/t. Переконатись, що в цьому випадку бета–активні ядра (уламки поділу урану) не нагромаджуються з помітною імовірністю на колекторі. Тобто , без опромінення тепловими нейтронам уран практично не ділиться.
3. Вибрати з контейнера уранову мішень. Встановити новий колектор. на місті попереднього. Помістити контейнер на місце опромінення нейтронами, та витримати в потокові нейтронів протягом 10–15 хвилин.
Порахувати число відліків Nn та знайти швидкість лічби kn=Nn/t. Переконатись, що у цьому випадку швидкість лічби knkф, і суттєво відрізняється від виміряної у першому випадку. Тобто бета–активність колектора в першому випадку не може бути пояснена активацією ядер колектора нейтронами.
4. Визначити швидкість лічби від уламків поділу урану зібраних на колекторі під час опромінення уранової мішені нейтронами.
k= kUn – kф (8)
Порахувати середньоквадратичну похибку виміру kU (див. лабораторну роботу № 1):
(9)
де tU tф - час вимірювання відповідно β – активності колектора після опромінення уранової мішені та час вимірювання фону.
Наявність уламків поділу на паперовому колекторі можна вважати доказаною, якщо.
k >3k (10)
Отже, можемо зробити висновок : уран ( ізотоп урану ) ділиться під впливом теплових нейтронів.
Дані вимірів та результати розрахунків потрібно оформляти у вигляді таблиці 2.
Таблиця 2.
Час виміру активності колекторів t=……..c.
|
Nф |
kф |
NUn |
kUn |
NU |
kU |
Nn |
kn |
Вимір фону |
|
|
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
Колектор з U зразком опромінений нейтронами |
/ |
/ |
|
|
/ |
/ |
/ |
/ |
Колектор з U зразком, без опромінення нейтронами |
/ |
/ |
/ |
/ |
|
|
/ |
/ |
Колектор без U зразка, опромінений. нейтронами |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
|
|
Швидкість лічби від уламків поділу урану k=............імп/с.
Середньоквадратичну похибку виміру k=..............імп/с.
Висновок:.....................................................................