dr Piotr Sitarek
Ćwiczenie nr: 61
rok: I
semestr: letni
Rozkłady statystyczne rozpadów jądrowych.
Wydział Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki Wrocławskiej
Ocena:
19.04.2000 r.
1. Wstęp teoretyczny.
Rozpad jądrowy ma przebieg spontaniczny i podlega prawom statyki. Każdej liczbie rozpadów odpowiada określone prawdopodobieństwo. Prawdopodobieństwo, że w czasie Δt rozpadnie się ni jąder jest określone rozkładem Poissona:
ni – liczba zliczeń;
n0 – średnia liczba impulsów rejestrowanych w czasie Δt.
Jeżeli średnia wartość n0 z większej liczby pomiarów (k >> 200) jest duża (n0 >> 10), to rozkład Poissona przechodzi w prawo Gaussa:
Rozkład Gaussa jest symetryczny względem wartości średniej n0 wyznaczonej położeniem maksimum krzywej.
Prawo Poissona jest słuszne dla wszystkich wartości ni i n0, ale korzystanie z niego dla dużych wartości ni i n0 jest uciążliwe, gdyż wtedy wartości i ni ! gwałtownie rosną, w takim przypadku łatwiej jest posługiwać się rozkładem Gaussa.
2. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było doświadczalne potwierdzenie statystycznego charakteru rozpadów promieniotwórczych.
3. Układ pomiarowy.
Schemat blokowy aparatury służącej do badania statystycznego charakteru rozkładów jądrowych.
Licznik Geigera – Müllera (L) wraz z umieszczanym pod nim preparatem promieniotwórczym (R) umieszczony jest w domku ochronnym (O) stanowiącym osłonę przed promieniowaniem. Zasilacz wysokiego napięcia (Z) dostarcza napięcia zasilania licznika. Elektroniczny przelicznik impulsów z odczytem cyfrowym i dyskryminatorem przyłączony jest do licznika Geigera – Müllera przez układ zwany wtórnikiem kodowym, którego zadaniem jest zmniejszenie oporu wyjściowego obwodu licznika i zwiększenie mocy impulsów. Przelicznik (P) jest zaopatrzony w automatyczny wyłącznik czasowy umożliwiający przerwanie zliczania impulsów po zadanym czasie.
4. Tabele pomiarowe.
4.1 Rozkład Gaussa:
<ni ; ni+Δni> przedział liczby zliczeń
mi liczba przypadków mieszczących się w przedziale Δni
ni· mi
mi/k częstość występowania danej liczby przypadków mi
P(ni) prawdopodobieństwo występowania danego mi wg. rozkładu Gaussa
P(ni)·k liczba przypadków odpowiadająca danemu mi wg. rozkładu Gaussa
172÷178
5
860
0,025
0,0014
0,28
179÷185
10
1790
0,050
0,0048
0,96
186÷192
1860
0,0115
2,30
193÷199
27
5211
0,135
0,0202
4,04
200÷206
44
8800
0,220
0,0267
5,34
207÷213
38
7866
0,190
0,0274
5,48
214÷220
35
7490
0,175
0,0223
4,46
221÷227
21
4641
0,105
0,0147
2,94
228÷234
lukasz_lar