Potas 40K

W ćwiczeniu wykorzystywany jest spektrometr scyntylacyjny (radiometr RUM-2) do obserwacji widma promieniowania gamma promieniotwórczych izotopów 40K, 60Co i 137 Cs. Na podstawie ilościowych pomiarów natężenia promieniowania promieniotwórczego izotopu 40K należy wyznaczyć jego zawartość w naturalnym potasie. W trakcie zbierania danych można za pomocą ręcznego radiometru RK-100-2 przebadać promieniotwórczość naturalną próbek skał i materiałów w otoczeniu.

Proszę przynieść na zajęcia pendrive, na który będzie można skopiować wyniki pomiarów.

Przygotowanie do ćwiczenia

1. Zapoznać się z instrukcją dotyczącą oprogramowania radiometru RUM-2
2. Zapoznać się z instrukcją obsługi radiometru RUM-2
3. Przejrzeć instrukcję obsługi radiometru RK-100-2
4. Zastanowić się nad zagadnieniami:
   1. Jak wykonać kalibrację spektrometru, to jest przypisać energię fotonów do wartości napięcia na wyjściu detektora, znając energie emitowanych fotonów
   2. Jak na podstawie widma promieniowania gamma emitowanego przez próbkę określić całkowitą liczbę wyemitowanych fotonów
   3. Jaka jest statystyka zliczeń rejestrowanych fotonów (w sensie rozkładu liczby zliczeń rejestrowanych w określonym czasie).

Wykonanie ćwiczenia

1. Ustawić odpowiednie parametry detektora (np. napięcie z przedziału 750-780 V, wzmocnienie 0.6x)
2. Wybrać tryb pomiaru widm promieniowania gamma i zarejestrować widma promieniotwórczych izotopów cezu i kobaltu, soli naturalnego potasu i tła. Dla próbki potasu i tła widma rejestrować przez minimum 30 minut.
3. Wybrać tryb szybkiego pomiaru liczby zliczeń i wykonać pomiar liczby zliczeń w krótkim okresie czasu (np. 1 s) powtórzony wielokrotnie (np. 1000 razy) dla próbki 137 Cs.
4. Długie czasu oczekiwania na zakończenie pomiarów wykorzystać do zapoznania się z ręcznymi radiometrami dostępnymi na pracowni i przebadania promieniotwórczości skał oraz porównanie jej z aktywnością dostępnych na pracowni źródeł promieniowania.

Opracowanie wyników

1. Wykonać obliczenia koniecznie do kalibracji spektrometru i narysować zarejestrowane widma w skali energii fotonów.
2. Dokonać obliczenia aktywności próbki potasu na podstawie pomiaru jej widma promieniowania i widma promieniowania tła.
3. Wyznaczyć zawartość promieniotwórczego potasu w próbce.
4. Narysować rozkład liczby zliczeń w jednostce czasu, przeanalizować go i dopasować modelową krzywą.
5. Opisać wyniki badania promieniotwórczości skał, przedyskutować je.