Отчет по лабораторной работе №. 1 «Тема работы: Определение потерь энергии альфа-частицами в воздухе»

Представление полученных на основе измерений.
Проводился измерение в течение 600 секунд спектра радиационного фона без использования источника α-частиц. Последовательным образом проводился измерение спектра при использовании источника α-частиц на расстояниях между источником и детектором х = 0,4 см, 0,8 см, 1,2 см, 1,6 см, 2,0 см, 2,4 см. Соответственно, им присваиваются номера N1(E), N2(E), N3(E), N4(E), N5(E), N6(E), все измерения продолжаются 600 секунд, все спектры заносятся в память компьютера.
Производился процедура вычитания фонового спектра из всех полученных спектров N_i(E). То есть каждый спектр N_{i прив} = N_i – N₀.
Для определения среднего пробега по полученным значениям N_{i прив} было построено график зависимости N = f(х).
Таблица 1.
Численные данные графика кривой ослабления

Nфон = 128				t = 600 c
х, см	0.4	0.8	1.2		1.6	2.0	2.4
N - Nфон	7865	7549	7556		6475	4814	3753

Рис 2. Кривая ослабления
Из данного графика было определено R_cp, а затем экстраполированный пробег Rэ. Зная инструментальную погрешность детектора АДИИ-1 (δ =5%), было найдено абсолютные погрешности этих величин. По формуле (2) было рассчитано значение начальной энергии α-частиц.
Исходя, из соотношения (2) было определено абсолютную погрешность начальной энергии.
(3)
Таблица 2.

Rcp	2,3 ± 0,1 см
Rэ	3,8 ± 0,2 см
E	3,8 ± 0,2 МэВ

В ходе работы были созданы энергетические спектры альфа-частиц прошедшие определенное расстояние в воздухе(рис 3).

Рис 3. спектр альфа-частиц
Таблица 3.
Численные данные графика спектра альфа-частиц

х, см	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
n	2102	1953	1772	1553	1347	1130

Каждый пик соответствует энергии альфа-частицы. По полученным данным были вычислены потери энергии в зависимости от расстояния пройденной альфа-частицей которые указаны в табл.4.
С татическую погрешность было найдено по формуле:
(3)
Результирующая погрешность было найдено по формуле: (4)
Таблица 4.

X, см	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
E, МэВ	4,83 ± 0.16	4,5 ± 0.13	4,1 ± 0.13	3,6 ± 0.11	3.1 ± 0,1	2.8 ± 0.06
E0 - Ei, МэВ	0.56 ± 0.16	0,91 ± 0.13	1,34 ± 0.13	1,86 ± 0.11	2,6 ± 0,1	2,87 ± 0.06

На основе полученных данных был составлен график (рис 4)

Рис 4. потери энергии взависимости от пройденного расстояния


ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной лабораторной работе было исследовано ионизационных потерь α-частиц в воздухе в зависимости от расстояния между источником излучения и детектором. Сначала был определен радиационный фон, который наблюдался в лаборатории. Было проведено измерение спектра с использованием источника α - частиц на различных расстояниях между источником и детектором. Так же при проведении расчетов было проведено вычитание фонового спектра из всех полученных спектров. По полученным значениям был построен график зависимости, а так же определено среднее значение пробега. По формуле (2) было рассчитано значение начальной энергии α -частиц Е_р. Из полученных спектров определялась величина энергии α -частиц и статистическая погрешность измерения. Полученные значения были занесены в таблицу 2. Исходя из полученных значений был построен график зависимости ΔЕ, от х в воздухе, на основе которого сравнивались расчётные результаты с экспериментальными.
Получение экспериментальные значения сходятся с теоретическими в пределах погрешности измерения.