物质对β射线的吸收物质对β射线的吸收PB06006甄海洋PB0621043629组一、实验原理:当一定能量的β射线通过物质时与物质的原子或原子核相互作用,由于能量损失,强度会逐渐减弱,在物质中被吸收,电子与物质的相互作用机制有三种:1、电子与物质原子的核外电子发生非弹性碰撞,使原子激发或电离,电子损失能量,称电离损失。2、电子受物质原子核库仑场的作用而被加速,根据电磁理论,作加速运动的带电粒子会发射电磁辐射,称为轫致辐射损失。3、β射线在物质中与原子核的库仑场发生弹性散射,使β粒子改变运动方向,偏离原来方向,也造成原方向的射线强度减弱一束初始强度为I0的单能电子束,当穿过厚度不x的物质时强度减弱为I,强度I随厚度x的增加而减小且服从指数规律可表示为:二、I=I0e-μx式中μ为该物质的线性吸收系数。实验指出,不同物质的线性吸收系数有很大差别但是随原子序数Z的增加,质量吸收系数μm=μ/ρ(ρ是该物质的密度)却只是缓慢地变化,因而常用质量厚度d=ρx来代替x于是上式变为:I=I0e-μd由于β射线不是单一能量见上右图,这会使吸收曲线偏离指数规律。物质对β射线的吸收射线的射程与β射线的最大能量之间,有经验公式相联系。如吸收物质是铝,则当射程R>0.3g/cm2时E=1.85R+0.245式中E为β射线的最大能量,单位为Mev。二、实验目的:1.学习和掌握与物质对射线吸收有关知识和实验方法。2.测量吸收曲线并求出β射线射程和最大能量。3.进一步加深对计数管、定标器等仪器的了解。三、数据处理:1.测量5分钟本底的辐射离子数:=149离子计数率=0.497个/s2.由原始数据可得实验用铝片的相关参数:薄铝片质量厚度17.97厚铝片质量厚度111.932.锶—90源无铝片时40s粒子数14925=373.125个/秒加入片(薄+厚)1+02+03+04+05+06+07+08+01+12+1物质对β射线的吸收质量厚度17.9735.9453.9171.8889.85107.82125.79143.76129.9147.87粒子总数6621660954505014462141323915360239143389时间/s20202020202020202020计数率(个/s)331.05300.45272.5250.7231.05206.6195.75180.1195.7169.45除去底层的计数率(个/秒)330.55299.95272.00250.2230.55206.1195.25199.6195.2168.950.8860.8040.7290.6710.6180.5520.5230.5330.5230.453加入片(薄+厚)3+14+15+18+11+22+23+24+25+26+2质量厚度165.84183.81201.78255.69241.83259.8277.77295.74313.71331.68粒子总数2985280926913259240721741923170916031513时间/s20202030202020202020计数率(个/s)149....