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1、研究物质对射线的吸收规律及不同物质的吸收性能,在了解核性质和核参 数,核辐射防护方面都有重要意义。为了有效地屏蔽某种辐射,需根据物质对该 射线的吸收性来选择合适的材料和必要的厚度,从而提供鉴定同位素的重要依 据。实验原理当一定能量的6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、6射线在 物质中与原子核的库仑场发
2、生弹性散射,使6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:I = I0e-x式中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m = p /p(p是该物质的 密度)却只是缓慢地变化,因而常用质量厚度d =p x来代替x于是上式变为:I = IQe-d由于乃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。乃射线的射程与乃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 R0.3g/cm2 时 E=1.85R+0.245式中E为乃射线的最大能量,单位为Mev。实验内容测量铝对乃射线的吸收曲线,找出射程R,并通过射程求出乃射线的最大能 量。测量对应于不同厚度铝箔的乃射线强度,要求铝箔厚度由零逐渐有规律的 啬,直到I/I0小于10-3以下为止,再测量其它物质对乃射线的吸收曲线并加以讨 论比较。 思考题 在测量吸收曲线时,源、吸收物质、探测器等的相对位置和工作 条件是否可以改变?为什么? 为了更好地反映出吸收曲线的拐点,实验测量点密度应如何分 配? 设计实验课题利用0射线吸收的原理测量未知薄膜的厚度。