Излучения веществом

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №27

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ

ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ

Поток γ - излучения, проходя через толщу вещества, ослабляется. Пусть на поверхность пластинки падает N₀ γ – квантов определенной энергии. Найдем число γ – квантов, прошедших через образец. Направим ось ОХ перпендикулярно поверхности образца (рис.1) и выделим на расстоянии х слой толщины dx. Число поглощенных квантов составит

(1)

где μ – линейный коэффициент поглощения γ – квантов, N - число квантов, падающих на слой толщиной dx. Отсюда следует

(2)

Проинтегрировав данное дифференциальное уравнение с учетом граничного условия N(0) = N0, получим:

(3)

Если в составе радиоактивного излучения присутствуют несколько компонент, то

(4)

где μ_i – коэффициент поглощения i - ой компоненты.

Пусть в излучении содержатся две компоненты: жесткая и мягкая. Тогда:

(5)

Логарифмируя выражение (3), получим:

(6)

Данное выражение показывает, что в логарифмическом масштабе данное выражение представляет собой линейную функцию.

В случае двухкомпонентного излучения в логарифмическом масштабе (рис. 2) кривая ослабления интенсивности может быть представлена в суммы двух линейных функций. Причем при больших х мягкая компонента 1 полностью поглощается, остается только жесткая компонента 2.

В общем случае, когда компонент несколько сначала выделяется жесткая компонента. Для этого прямолинейный участок кривой О при больших х экстраполируется в область малых х (прямая 2). Затем на участке АБ для различных x_k по кривой О находят LnN (и соответственно N), по прямой 2 – lnN₂ (и соответственно N₂), высчитывают N₁ = N₀ – N₂ и находят LnN₁. Так определяются координаты точек кривой 1. Если кривая 1 будет являться прямой, то в состав излучения входят две компоненты; если кривая 1 не является прямой, ее вновь разделяют на компоненты в соответствии с описанной выше процедурой.

Ослабления потоков излучения зависит от плотности вещества. Поэтому часто пользуются массовым коэффициентом поглощения:

(7)

где р - плотность вещества.