Вплив відстані на інтенсивність випромінювання з Cobra SMARTsense

Визначення впливу відстані на інтенсивність

Один із найдієвіших способів зменшити дію іонізуючого випромінювання - дотримуватися якнайбільшої відстані до джерела випромінювання. Квадратична залежність між потужністю дози та відстанню, що випливає з геометричних міркувань, передбачає точкове джерело й однакове в усіх напрямках простору поширення випромінювання без поглинання. Колумбіт - джерело змішаного випромінювання; через малий пробіг α-випромінювання його слід екранувати папером. Частка ɣ-променів дуже мала. Отже, дослідження виконують на β-випромінюванні.

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.

Принцип

Зв'язок між відстанню та інтенсивністю випромінювання визначають за допомогою зразка колумбіту, збільшуючи відстань між лічильником Гейгера-Мюллера і зразком.

Навчальна мета

За допомогою експерименту учні виводять зв'язок між відстанню та інтенсивністю випромінювання радіоактивного джерела.

Завдання

Учні досліджують, як змінюється інтенсивність випромінювання радіоактивного джерела зі зростанням відстані.

• Відстань між позначками препарату й лічильника не тотожна відстані між радіоактивною речовиною і лічильником, істотній для опрацювання результатів. Тому потрібна поправка на відстань.
• Під час перевірки пропорційності Z і слід зважати на більші коливання виміряних значень через статистичний характер процесів розпаду.
• У цьому досліді учні мають дійти висновку, що інтенсивність випромінювання зменшується з віддаленням від радіоактивного джерела і що закон обернених квадратів відстані можна підтвердити експериментально. Якщо часу на виконання всього досліду бракує, від експериментального підтвердження закону обернених квадратів відстані можна відмовитися.
• Для цього досліду діють загальні вказівки щодо безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Атомна електростанція Тіанж поблизу бельгійського міста Юї

Задля захисту власного здоров'я з радіоактивним матеріалом слід поводитися лише короткочасно і на належній відстані або з екрануванням. Проте навіть атомні електростанції трапляються в безпосередній близькості від міст. То яка ж відстань потрібна залежно від виду радіоактивного випромінювання?

Досліди, як змінюється інтенсивність випромінювання радіоактивного джерела зі зростанням відстані.

• Запиши в протокол швидкість лічби α-джерела для різних відстаней спершу в повітрі, а потім з аркушем паперу в ході променів
• Порівняй серії вимірювань і зроби висновок про пробіг α-частинок.
• Поясни, чим визначається пробіг у повітрі.

iOS

Android

Windows

• Закріпи лічильник Гейгера-Мюллера у тримачі лічильника й постав його на монтажну плиту так, щоб край тримача лічильника показував на позначку 1.5 см шкали довжини.
• Закріпи відхиляльний магніт за допомогою накатних гвинтів на тримачі пластин так, щоб утворилася опорна площадка. Постав тримач пластин на монтажну плиту і посунь його так, щоб опорна площадка була над нульовою позначкою шкали довжини.
  

• 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.
  

• Спершу визнач фонову швидкість лічби. Для цього зчитай три виміряні значення без зразка й занеси їх у таблицю в протоколі.
• Поклади зразок колумбіту на опорну площадку так, щоб він лежав точно над нульовою позначкою шкали довжини монтажної плити. Закріпи аркуш паперу між зразком колумбіту і лічильником.

• Знову зроби три вимірювання і запиши їх у таблицю в протоколі.
• Посунь лічильник на позначку шкали довжини 2 см і повтори вимірювання. Так само виконай вимірювання на відстанях 2.5 см, 3 см, 3.5 см, 4 см, 5 см, 6 см, 7 см, 8 см, 9 см, 10 см.
  

Визначення фонової швидкості лічби без радіоактивного зразка

Запиши три виміряні значення фонової швидкості лічби і обчисли їхнє середнє значення.

Вимірювання

імп/хв

1

2

3

Середнє значення

1. Обчисли відношення різниць до відстані.

виправл. відстань

Відстань
у см

Різниця
імп/хв

Відношення

2

4

6

8

10