Радіоактивний мінерал як джерело різних видів випромінювання з Cobra SMARTsense

Вимірювання випромінювання зразка колумбіту з різними поглинальними матеріалами

Уран, що міститься у зразку колумбіту, є материнською речовиною уранового ряду розпаду. З різними періодами напіврозпаду продукти розпаду перетворюються через α- і β-процеси, аж поки врешті не утвориться стабільний ізотоп свинцю.

Випромінювання, що випускається під час ядерних перетворень, ця дослідна установка здатна зареєструвати лише незначною мірою. Через малу чутливість виявлення лічильника γ-випромінювання спричиняє лише невелику частку зареєстрованих імпульсів. Тому визначені вимірюванням відсоткові частки видів випромінювання не відповідають справжнім часткам α- і β-перетворень у зразку.

Попередні знання

Як попередні знання учні мають володіти поняттями «швидкість лічби», «фонова швидкість лічби», а також умінням користуватися лічильником Гейгера-Мюллера. Крім того, учні мають усвідомлювати, що радіоактивність - це природні процеси і що це процеси зі статистичними коливаннями. Крім того, різні види випромінювання мають бути вже відомі або їх опрацьовують за допомогою цього експерименту.

Принцип

Види випромінювання зразка колумбіту досліджують за допомогою лічильника Гейгера-Мюллера різними способами екранування, як-от свинцем або папером.

Навчальна мета

У цьому експерименті учні мають застосувати свої знання про різні властивості різних видів випромінювання та про методи розпізнавання видів випромінювання.

Завдання

За допомогою цієї дослідної установки учні мають визначити різні види випромінювання за різними можливостями екранування.

• Зразок колумбіту під час вимірювання лишається в контейнері без кришки, бо накривання папером або свинцем так здійснити просто, а крім того, зразок легше привести в потрібне положення.
• Щоб отримати надійні результати досліду, пропонується багаторазово повторити серії вимірювань.
• Для цього досліду діють загальні вказівки щодо безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Слабко радіоактивний мінерал колумбіт

Дуже мало речовин розпадаються лише одним шляхом розпаду в єдиний продукт розпаду. Часто речовини розпадаються кількома шляхами й з різними видами випромінювання. Щоб розпізнати ці види випромінювання, вид випромінювання можна визначити за допомогою екранування.

Колумбіт - слабко радіоактивний мінерал, активність якого трохи перевищує фонове випромінювання. У цьому досліді випромінювання досліджують на предмет складу з різних видів випромінювання.

• Запиши в протокол фонову швидкість лічби, а також виміряну швидкість лічби для різних поглинальних матеріалів
• Визнач різницю між фоновою швидкістю лічби та середніми значеннями швидкостей лічби
• Визнач частки різних видів випромінювання в загальному випромінюванні

iOS

Android

Windows

Монтаж лічильника Гейгера-Мюллера

• Постав тримач пластин на монтажну плиту.
• Закріпи лічильник Гейгера-Мюллера у тримачі лічильника й установи його на тримачі пластин так, щоб він був вертикально над монтажною плитою.

З'єднання лічильника Гейгера-Мюллера з датчиком

• З'єднай лічильник Гейгера-Мюллера з датчиком.
• З'єднай датчик із PHYWE measureAPP на планшеті: для цього натисни й утримуй кнопку Bluetooth 3 с. Потім у застосунку можна вибрати датчик радіоактивності.

Схема досліду зі зразком колумбіту

• Спершу визнач фонову швидкість лічби. Для цього зчитай три виміряні значення без зразка й занеси їх у таблицю в протоколі (слайд 15).
• Для дослідження зразка підсунь зразок колумбіту під лічильник Гейгера-Мюллера. Опусти лічильник донизу настільки, щоб відстань до зразка колумбіту становила приблизно 1 см.

Складання зі встановленою поглинальною пластиною

• Знову зроби три вимірювання і запиши їх у таблицю (слайд 15).
• Переверни зразок колумбіту в його контейнері й повтори вимірювання.
• Накрий зразок колумбіту аркушем паперу і тричі виміряй швидкість лічби. Повтори це вимірювання зі свинцевою пластиною замість аркуша паперу. Запиши виміряні значення в таблицю.