Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 15 IV.NHẬN XÉT: Sự gây ô nhiễm các nguyên tố phóng xạ vào phổ đối với hệ phố kế hoặc vào việc đếm của các máy đến khi khảo sát các đối tượng đo trên các thiết bò đếm gây khó hhăn khi khảo sát các đối tượng đo do các nguồn bức xạ tự nhiên gây ra, gọi là phông. Ta dùng phổ vi phân để khảo sát phổ phông của môi trường.Khi hệ đo không đặt nguồn để đo ,vì vậy ta thu được bảng số liệu và dạng phổ như trên. Đối với số đếm N ta thấy số đếm biến thiên không ổn đònh. Đối với số đếm N ta thấy số đếm biến thiên không ổn đònh. Đối với phổ thì ta thấy phổ rất phức tạp và giảm dần. Vì như ta đã biết trong tự nhiên tồn tại rất nhiều nguyên tố phóng xạ với chu kỳ bán rã là khác nhau. Ngoài nguồn phóng xạ do các nguyên tố ở mặt đất gây ra, còn có sự đóng góp của các tia bức xạ vũ trụ.Vì khi đặt hệ đo của ta để đo ta không che chắn cho nên các bức xạ của môi trường xung quanh sẽ đến Detector với một xác suất nào đó. Như đã nói trong tự nhiên tồn tại nhiều nguyên tố với chu kỳ bán rã khác nhau, vì vậy lúc thì bức xạ đến Detector nhiều, lúc thì ít. ĐỒ THỊ PHỔ TINH 0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 10 12 N CH Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 16 BÀI 5: ĐƯỜNG CHUẨN NĂNG LƯNG I. MỤC ĐÍCH: -Xây dựng mối quan hệ giữa kênh và năng lượng bức xạ vì các bức xạ đi vào Detector có các số đếm và các mức điện tử (kênh) . -Nguyên tắc dựa vào các nguồn chuẩn đã biết trước các mức năng lượng II. THIẾT BỊ:  Phổ kế 1 kênh RFT 20026.  Nguồn Co 60 , mức năng lượng cho trước E 1 = 1173(Kev) và E 2 = 1332(Kev)  Nguồn Cs 137 có E  = 661(Kev). III. THỰC HÀNH: 1. Bài này chỉ đo phổ vi phân tinh. Ngưỡng trên bò chặn, cữa sổ = 0.2, hệ số khuyếch đại K = 22, cao thế HV = 750v, t =12s. U(v) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 N 1325 1751 2820 2991 2969 3028 2960 2333 1816 1441 U(v) 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 N 1151 1081 1003 842 698 613 754 1041 1189 1304 U(v) 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 N 1137 824 538 501 602 499 569 509 445 432 U(v) 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 N 509 533 471 490 533 604 500 408 260 283 U(v) 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 9.8 10 N 269 221 105 44 15 7 6 6 5 6 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 17 Đồ thò: Hình 5.1 N 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 2 4 6 8 10 12 CH Hình 5.1 2.Xác đònh đường chuẩn năng lượng với năng lượng chuẩn đã biết trước. Dựa vào phổ thu được của nguồn Co 60 và nguồn Cs 137 ta có: Ứng với kênh K = 4 là năng lượng đỉnh nguồn Cs 137 E  = 661 Kev. Ứng với kênh K = 7.2 là năng lượng đỉnh nguồn Co 60 E  = 1202 Kev. (Lấy trung bình của E 1 và E 2 ). Dựa vào Phương pháp bình phương tối thiểu ta xác đònh được phương trình đường chuẩn năng lượng: E = 184.84K – 78.735 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 18 Đồ thò : Hình 5.2 E 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 2 4 6 8 CH Hình 5.2 IV. PHÂN TÍCH SỐ LIỆU VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ: - Dựa vào đường chuẩn năng lượng chúng ta có thể biết được trong mẫu khảo sát có những chất gì . Các chất đó có hàm lượng bao nhiêu . -Do thao tác thực hành và thiết bò thí nghiệm nên hai đỉnh phổ của nguồn Co 60 bò chập thành một .Vì vậy trong tính toán ta lấy trung bình hai mức năng lượng. Đường chuẩn năng lượng xác đònh được chỉ dựa vào hai điểm nên kết quả không được chính xác . Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 19 BÀI 6: ĐO PHỔ HẤP THỤ GANMA CỦA VẬT CHẤT. I.MỤC ĐÍCH -Dùng phổ kế hạt nhân để đo hấp thụ bức xạ Ganma của vật chất. II.THIẾT BỊ -Phổ kế một kênh -Phổ nguồn 60 Co . - Các mẩu kim loại Nhôm, Nhựa, Chì. III.THỰC HÀNH. -Cao thế 750V -K = 22dp -T = 120s thời gian phân huỹ 1/1/2000 -Cường độ ban đầu 1Bp, thuộc máy phân tích biên độ một kênh RFT 20026.  Nhôm - P = 18358 - N 0 = 49525 - Nc = 48293 - d = 6 mm -  = 0.0067 mm - 1  Chì * Nhựa - d = 1.68 mm - N p = 18358 - N o = 49510 - N c = 49468 -  = 0.0012mm -1 - d = 3.36 mm - N p = 18358 - N o = 49510 - N c = 48868 -  = 0.0062 mm -1 - Np = 18358 - N 0 = 49376 - Nc = 39631 - d = 1.75mm -  = 0.216mm -1 - Np = 18358 - N 0 = 49376 - Nc = 37978 - d = 3.5mm -  = 0.0.13mm -1 - d = 3 mm - N p = 1835 - N o = 4952 - N c = 49135 -  = 0.0042mm -1 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 20 IV.NHẬN XÉT KẾT QUẢ : - Độ hấp thu ïGamma của các vật chất khác nhau là khác nhau . - Từ số liệu đo được ta thấy các chất như Nhôm , Nhựa có  rất nhỏ .Điều đó chứng tỏ Nhôm và Nhựa có độ hấp thụ bức xạ Gamma thấp. Chúng ta không thể dùng Nhôm và Nhựa để chắn tia Gamma. - Còn Chì thì cóù  lớn hơn rất nhiều lần so với Nhôm và Nhựa . Điều đó chứng tỏ Chì là một chất hấp thu ïtia Gamma rất tốt . Chúng ta có thể dùng Chì để chắn tia Gamma trong bức xạ hạt nhân. - Trong số liệu đo được từ Chì , do 2 lá Chì chắn trong quá trình tiến hành khảo sát không tương đồng với nhau nhưng trong tính toán lại lấy bề dày d như nhau Do đó kết quả không được chính xác, có sự sai lệch rất rõ nét. - Ngoài ra, còn do trong quá trình tiến hành khảo sát Detector và các vật chắn không có sự cố đònh tuyệt đối trong sơ đồ thí nghiệm. Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 21 BÀI 7 : LÀM TRƠN PHỔ I.MỤC ĐÍCH : -Dùng các phương pháp toán học để xử lí làm trơn phổ hạt nhân làm cho phổ mới trơn, liên tục và hợp lí hơn . II. THIẾT BỊ : -Phổ kế 1 kênh RFT 20026. -Sử dụng số liệu trong bài 3. III. THỰC HÀNH : 1.Làm trơn 3 phổ : thô , trung bình , tinh . Áp dụng công thức : + Làm trơn 5 điểm : D i = (-3C i-2 +12C i-1 + 17C i + 12C i+1 – 3C i+2 ) /35 +Làm trơn 7 điểm : D i = ( -2C i-3 + 3C i-2 + 6C i-1 + 7C i + 6C i+1 + 3C i+2 –2C i+3 )/21 +Làm trơn 9 điểm : D i = (-21C i-4 +14C i-3 + 39C i-2 + 54C i-1 +59C i +54C i+1 + 39C i+2 14C i+3 – 21C i+4 ) /231 2.Bảng số liệu sau khi đã làm trơn : a. Làm trơn phổ thô : + Làm trơn 5 điểm : U(v) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N 6304 3040 1705 1499 1729 1782 1206 284 3 1  Đồ thò : Hình 7.1 0 2000 4000 6000 8000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CH N Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 22 +Làm trơn 7 điểm: U(v) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N 3075 3040 1731 1463 2228 1240 727 284 3 1  Đồ thò : Hình 7.2 N 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 2 4 6 8 10 12 CH Hình 7.2 +Làm trơn 9 điểm : U(v) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2544 2846 2420 2452 1363 1308 1055 685 239 0 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 23 Đồ thò : Hình 7.3 N 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 2 4 6 8 10 12 CH Hình 7.3 b. Làm trơn phổ trung bình : + Làm trơn 5 điểm : U(v) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 N 1705 3317 3079 2458 1703 1117 848 737 686 687 U(v) 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10 N 751 849 880 821 720 409 227 12 4 1 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 24 Đồ thò: +Làm trơn 7 điểm: HÌNH 7.4 0 1000 2000 3000 4000 0 2 4 6 8 10 12 CH N [...]... 2.3 2 .4 2 52.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3 .4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 N 171 128 144 90 108 85 91 64 71 55 56 43 44 55 40 44 50 35 45 37 U(v) 4. 1 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 4. 6 4. 7 4. 8 4. 9 5 5.1 5.2 5.3 5 .4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 N 35 44 38 40 28 31 35 37 34 44 41 42 29 27 42 39 45 32 44 35 U(v) 6.1 6.2 6.3 6 .4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7 7.1 7.2 7.3 7 .4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8 N 16 27 41 41 42 21 28 38 41 38 41 27 40 28...Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 25 U(v) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 N 1705 3317 3079 25 74 1756 1188 U(v) N Đồ thò: 5.5 751 6.0 849 6.5 880 7.0 821 7.5 720 3.5 843 4. 5 686 5.0 687 8.5 221 8.0 44 1 4. 0 749 9.0 60 9.5 4 10 1 HÌNH 7.5 40 00 N 3000 2000 1000 CH 0 0 2 4 6 8 10 12 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 26 +Làm trơn 9 điểm : U(v) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5... 832 6.5 847 7.0 821 7.5 720 4. 0 770 4. 5 669 5.0 711 8.5 227 8.0 40 9 3.5 851 9.0 12 9.5 4 10 1 HÌNH 7.6 N 40 00 3000 2000 1000 0 CH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 27 c Làm trơn phổ tinh: + Làm trơn 5 điểm : U(v) 0.1 0.2 0.3 0 .4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1 .4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 N 66 113 102 1 04 129 143 167 187 179 1 94 192 217 215 207 200 220 191 191 1 64 177 U(v)... 25 19 19 16 U(v) 8.1 8.2 8.3 8 .4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9 9.1 9.2 9.3 9 .4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 10 N 10 12 9 10 5 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 28 Đồ thò : HÌNH 7.7 N 250 200 150 100 50 U(v) 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 U(v) 9 10 +Làm trơn 7 điểm: Đồ thò : HÌNH 7.8 250 N 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 29 +Làm trơn 9 điểm : Đồ thò... , Cs137 III/ THỰC HÀNH: -Nguồn cao the á= 840 v: -Coarse gain = 30 -Fine –Gain = 4 -Nguồn phóng xạ:Co –60 ,Cs –137 ,mức độ phóng xạ :370Bq 1/ Ta có phổ phông của phổ kế đa kênh như sau: present = 1000s read(s) = 100293 live(s) =1000.00 dead(s) =0.29 44 8 331 341 391 256 49 0 59 7 14 64 1 142 32 1291 13 1 947 10 2335 700 600 500 40 0 N KÊNH SỐ ĐẾM 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18... Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 31 2/ Khi có nguồn là Cs-137 và Co-60, ta có phổ như sau: N 140 00 12000 10000 8000 6000 40 00 2000 CH 0 0 20 40 60 80 100 120 Sau khi chuẩn năng lượng ta có: Đỉnh Cs-137 (Đỉnh cao nhất trên đồ thò): E= 661(Kev), kênh K=10 34 Đỉnh Co-60 (Đỉnh cao thứ hai trên đồ thò): E= 1167,63(Kev), kênh K=2166 Đỉnh Co-60 (Đỉnh cao thứ 3 trên đồ thò): E= 1332(Kev), Kênh K= 247 0... Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 32 Khi có ba nguồn là: Cs-137, Co-60, Mn- 54, Ta có phổ như sau: 20000 18000 16000 140 00 12000 10000 8000 6000 40 00 2000 0 C 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 40 00 Sau khi chuẩn năng lượng ta có năng lượng ứng với một kênh là: 0.8659(KeV) Nguồn cần xác đònh có phổ như sau: Năng lượng của đỉnh xấp xỉ là: E= 315(KeV), nguồn bỏ vào để xác đònh là nguồn Ba- 133 45 00... phổ hạt nhân sẽ làm tăng độ nhạy của phương pháp và giảm đi các sai số thống kê Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào các trường hợp cụ thể mà ta phải áp dụng các phương pháp làm trơn một cách linh động Tại những chỉ có phông phương pháp lấy trung bình được áp dụng là chấp nhận, ngược lại tại những vùng thật sự chứa đỉnh thì phương pháp trung bình có trọng số là thích hợp nhất Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân. .. là: 0.8659(KeV) Nguồn cần xác đònh có phổ như sau: Năng lượng của đỉnh xấp xỉ là: E= 315(KeV), nguồn bỏ vào để xác đònh là nguồn Ba- 133 45 00 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 33 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 45 1 901 1351 1801 2251 2701 3151 3601 40 51 IV NHẬN XÉT VÀ PHÂN TÍCH KẾT QỦA: Hạn chế của phổ kế một kênh là không thể ghi hết tất cả bứa xạ mà nguồn phát ra do chỉ có một kênh Nhưng với... phổ -Việc xác đònh diện tích đỉnh của phổ, cho ta biết được độ phóng xạ của mẫu.Từ đó ta tính được số hạt nhân phóng xạ trong chất Nghóa là tính được số nguyên tố, hàm lượng % chất phóng xạ trong mẫu Điều này rất có ý nghóa trong thực tiễn -Việc sử dụng máy phân tích đa kênh làm cho quá trình tiến hành thí nghiệm thuận lợi, thu được nhiều kết quả chính xác . 128 4. 2 44 6.2 27 8.2 12 0.3 102 2.3 144 4. 3 38 6.3 41 8.3 9 0 .4 1 04 2 .4 90 4. 4 40 6 .4 41 8 .4 10 0.5 129 2. 108 4. 5 28 6.5 42 8.5 5 0.6 143 52.6 85 4. 6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 544 2 846 242 0 245 2 1363 1308 1055 685 239 0 Bản báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 23 Đồ thò : Hình 7.3 N 0 1000 2000 3000 40 00 5000 6000 7000 0. 2333 1816 144 1 U(v) 2.2 2 .4 2.6 2.8 3.0 3.2 3 .4 3.6 3.8 4. 0 N 1151 1081 1003 842 698 613 7 54 1 041 1189 13 04 U(v) 4. 2 4. 4 4. 6 4. 8 5.0 5.2 5 .4 5.6 5.8 6.0