5.3 Оцінка середньої енергії уламків поділу

Для оцінки середньої енергії ядер–уламків використаємо найпростішу методику. Виміряємо пробіг їх у повітрі і скористуємося залежність усередненого екстрапольованого пробігу ядер –уламків поділу від їх кінетичної енергії у повітрі. Така залежність приведена у вигляді графіка на рис. 5

Послідовність виконання роботи:

1. Встановити у контейнер уранову мішень та колектор на мінімальній віддалі від поверхні урану. Помістити контейнер на місце опромінення нейтронами, та витримати в потокові нейтронів протягом 10 хвилин. Потім перенести колектор в детектор для реєстрації бета–активності (для збільшення ефективності лічби доцільно обгортати лічильник паперовим колектором, використовуючи для фіксації спеціальний затискувач). Виміряти , число відліків, зумовлене розпадом уламків на колекторі протягом 200 секунд та знайти швидкість лічби.

2. Встановити новий колектор у наступне дальше положення від уранової мішені. Провести виміри аналогічно попередньому виміру та знайти відповідну швидкість лічби.

3. Надалі встановлювати нові колектори кожний раз на наступне дальше положення та проводити виміри числа відліків та як у попередніх випадках.

При всіх вимірах час опромінення, час між закінченням опромінення і початком виміру та час виміру повинні бути однаковими( з точністю 2-3 секунди).

4. Врахувати величину природного фону. Для цього від розрахованої швидкості лічби k_i слід відняти швидкість лічби фону k_ф . Таким чином ми одержимо швидкість лічби бета–частинок K_ (що випромінюються ядрами –уламками які містяться на колекторі.

(K_ = K_i = k_iф – k_ф (11)

5 Розрахувати статистичну точність вимірів швидкості лічби бета частинок

(12)

6. Побудувати графік залежності швидкостей лічби бета–частинок K_ (K_ = K_i) від віддалі r_і між поверхнею урану та колектором (рис. 4). На графіку відкладаємо також статистичну точність вимірювань ΔK_i.

Рис. 4. Визначення екстрапольованого пробігу R₀ по точці перетину з віссю віддалей дотичної до ділянки найкрутішого спаду графіка K(r).

6. Визначити середній екстрапольований пробіг уламка R₀, як показано на рис. 4.

7. За виміряним пробігом R₀ , використовуючи графік залежності пробігу „середнього” уламка від його енергії (рис. 5), оцінити середню енергію уламка. Знаходимо також енергії Ε–. і Е+ , які відповідають значенням пробігу R₀+ΔR₀ та R₀ –ΔR₀. Величину ΔR₀ оцінюють так, як показано на рис .4: подвійна величина похибки, 2ΔR₀, оцінюється як ширина „коридору похибок” вздовж осі віддалей.

Похибка середньої енергії уламка оцінюється як: ΔЕ=(Е₊ - Е_-)/2

8. Порівняти одержане значення енергії з довідниковими даними.

9. Якщо виміри проводяться з точним дотриманням методики, то з експериментального графіка можливо визначити пробіги легких та важких уламків і відповідно оцінити їх енергію. У такому випадку положення колекторів під час опромінення визначається з точністю 1мм., час опромінення, вимірювання та перерва між закінченням опромінення та початком виміру активності колекторів витримуються з точністю 1 секунди. Вимір фону проводиться з похибкою 3–5 %.

Дані вимірів та результати обробки рекомендується записувати у вигляді таблиці

Таблиця 3

Вимір фону: N_ф=.............імп. t_ф=........с. k_ф=..........імп/с. Час (тривалість) опромінення...........с. Час вимірів активності колекторів t............с. Час між закінченням опромінення і початком виміру ..............с.

Відстань між колектором та урановою мішенню мм.	r1	r2	r3	…	…	ri
Число зареєстрованих відліків Ni
Швидкість лічби kiф
Швидкість лічби бета частинок Ki = kiф – kф
Статистична похибка ΔKi.

Рис.5. Залежність усередненого екстрапольованого пробігу уламків поділу від їх кінетичної енергії.1—легкі уламки (ефективний заряд Z_еф ); 2—важкі уламки (ефективний заряд Z_еф , Z_еф=7,2).