Файл: optics_quant_phys_chpi_mgou.docx

Индикатор радиоактивности “Радекс” РД1503 оценивает радиационную обстановку по мощности гамма-и лучения с учетом бета- и рентгеновского и - лучения. Его основные характеристики: Диапаз он мощности эквивалентной до­зы F = Н' (t) - от 0,05 до 9,99 мкЗв/ч. Диапаз он мощности экспозиционной до­з ы Y = X\t) - от 5 до 999 мкР/ч. Диапаз он энергий регистрируемого рентгенов­ского и гамма-излучения - от 0,03 до 3 МэВ. Диапаз он энергий регистрируемо­го бета-излучения - от 0,25 до 3,5 МэВ. Индикатор радиоактивности имеет три кнопки справа большую кнопку ВЫКЛ, слева две маленькие кнопки МЕНЮ и КУРСОР.

На жидкокристаллическом дисплее индикатора (рис. 12.6) помимо ре­зультатов измерений и состояния элементов питания может быть показ ано ме­ню для выбора единиц и мерения (мкЗв/ч или мкР/ч) настройки вукового сиг­нала, включения подсветки. Счетчик Гейгера-Мюллера находится под отвер­стиями в левых боковой и адней частях корпуса индикатора.

Рис. 12.6. ЖК-дисплей и пиктограммы индикатора радиоактивности “Радекс” РД1503: 1 - состояние элементов питания,2 -размерность показ аний,

2. - порог звукового сигнала, 4 - настройка звонка,5 - настройка подсветки,

5. - функция кнопки ВЫКЛ, 7 - результат наблюдений,8 - функция кнопки КУРСОР,

8. - функция кнопки МЕНЮ, 10 - число выполненных циклов наблюдения,

11. - индикация з арегистрированной частицы.

3. Измерение естественного радиационного фона

Выполните измерения экспозиционной дозы Xф_он или (по указ анию пре­подавателя) эквивалентной дозы Нф_он естественного радиационного фона в

следующем порядке.

1. Положите индикатор радиоактивности на стол дисплеем вверх и вклю­чите его нажатием на большую кнопку справа. Единицы измерения установите по ука анию преподавателя.

2. В течение времени наблюдений каждый регистрируемый квант излуче­ния сопровождается индикацией пиктограммы 11 (см. рис. 12.6) и коротким

вуковым сигналом, если вук включен, а порог отключен. В данной работе звуковой сигнал должен подаваться при превышении порога 30 мкР/ч (см. рис. 12.6), а результат мощности эквивалентной доз ы X выводится в единицах мкР/ч. Через 10 с после включения на дисплее выводится первый предвари­тельный результат короткого цикла наблюдений. Он обозначается пиктограм­мой 10 (см. рис. 12.6) в виде двух коротких штрихов. Еще через 10 с выводится

---

результат второго короткого цикла (два более длинных штриха), затем через 10 с - результат третьего короткого цикла (два длинных штриха). Второй и третий циклы наблюдений автоматически усредняются. Эти результаты также носят предварительный характер и не з аписываются.

3. Через 40 с после включения на дисплей выводится первый результат и пиктограмма в виде отрезка - первой стороны квадрата. Внесите его в табл. 12.2. В дальнейшем число сторон квадрата (1,2,3,4) указ ывает число усреднен­ных результатов наблюдений. При появлении очередной стороны квадрата или спустя 40с з аписывайте показ ания прибора в табл. 12.2. Попадание иониз и- рующего излучения в счетчик - процесс случайный и подвержен флуктуациям. Поэтому нужно з аписать в табл. 12.2 20 показ аний прибора (это з аймет около 15 мин).

Таблица 12.2 Таблица 12.3

№	F	AF
1
• • •	• • •
15 или 20
Среднее

Кол-во из ме- рений n	Доверительная вероятность
	0,90	0,95	0,99
10	1,833	2,262	3,250
15	1,761	2,145	2,977
20	1,729	2,093	2,861

---

4. Найдите среднее значения (> по 15 или 20 значениям (по указ анию

преподавателя),

2. ⁿ

<F> = -Z Fk, (12.28)

ⁿk=1

а также случайную погрешность измерений AF в этих случаях

AF = t

V

Y ,n

n(n -1) tr ^k

1 n

— Z(Fk - <F>)². (12.29)

Истинное значение F_HCT с вероятностью Y попадает в доверительный ин­тервал <F> ± AF. Коэффициенты Стьюдента t_Yn приведены в табл. 12.3.

Расчеты с большим числом результатов измерений удобно проводить с помощью табличных процессоров OpenOffice.org Calc или Microsoft Excel. В программе OpenOffice.org Calc среднее з начение (12.28) можно вычислить с помощью статистической функции AVERAGE (см. рис. 12.7), а с помощью функции STDEVP - так называемое стандартное отклонение S_x по выборке

F„ F2,... F„

Sx =JZ (Xk - <x>)², AF

x - <X>) , AF = t_y^ . (12.30)

n - 1 k =1

n - 1 k =1

Формула

Отмена

,.£< Назад

Далее >>,

ОК

Функции Структура

Категория

Статистические

Функция

AVEDEV	Л
AVERAGE
AVERAGEA
Б
BETADI5T
BETAINV
8INOMDI5T
CHIDI5T
CHIINV
CHITEST
CONFIDENCE
CORREL
COUNT
COUNTA
COVAR	-

. . Массив

Справка

---

AVERAGE Результат функции 10,5

Возвращает среднее значение выборки.

число 1 (обязательный)

Число 1; число 2;... от 1 до 30 аргументов, для которых вычисляется среднее выборки совокупности.

ЧИСЛО 1 | fx		и	*
число 2 f fx			ш\
число 3 fx
число 4 fx			V

Толщина слоя	X = мм	Х2 = мм	х = х + х2 X = мм	Х3 = мм	X = X + Х2 + х3 X = мм
№
1
• • .
20
< F )
< f) = < Fx) - < F*0H )

---

При использ овании двух доз иметров с каждого снимаются 10 результа­тов. Найдите среднее значение < F₁) по 10, 15 или 20 значениям, а также по­грешность измерений. Отнимите от результата среднее значение фона < F*_m )

</1) = F - ^фо„). (12.31)

Внесите результаты в табл. 12.4.

3. Повторите из мерения с большими толщинами слоя KCl примерно вдвое и вчетверо более, а также с толщиной слоя около 30 мм (общая толщина трех кассет). Внесите результаты в табл. 12.4.

Обработку полученных данных выполните в следующем порядке.

1. Постройте (точками) график / = / (х) на интервале от 0 до 30 мм с учетом погрешностей и того, что / (0) = 0.

2. Проведите приближенную кривую

/(х) = /0 [1 - exp(-jix)], (12.32)

максимально близ ко к экспериментальным точкам, определите з начение пара­метра д, который будет представлять собой коэффициент рассеяния гамма- квантов в хлористом калии. Построение точек и кривых удобно выполнить с помощью программы Advanced Grapher (см. Прил. 2).

3. В соответствии с формулой (12.23) найденный коэффициент рассеяния д равен

д= on_e, (12.33)

где концентрация электронов n_e равна Z к + Z _Cl

_п = n-J^K ^, (12.34)

^e 2

где Z_K ,Z_Cl - атомные номера элементов калия и хлора, n - концентрация ато­мов вещества. Определите концентрацию п рассеивающих гамма-кванты ато­мов. Атомы калия и хлора являются близ кими соседями по таблице Менделее­ва.

Поэтому приближенно можно считать, что рассеивающие атомы имеют значения Z и атомной массы M , равные средним арифметическим соответст­вующих значений для калия и хлора.

^M к + ^M Cl

M

(12.35)

2

Концентрация атомов вещества связ ана с его плотностью р

р = пт_ат = nMm₀, (12.36)

где т_ат - масса атома, т₀ - атомная единица массы. Для определения плотности

---