Лабораторная работа: Изучение закона радиоактивного распада

material.authors
Алексей, janossy

Как использовать симуляцию?

Необходимо собрать данные фонового излучения, то есть эксперимент проводится без радиоактивного образца. Начать измерение можно нажав на кнопку "Пуск". Количество радиоактивных частиц, обнаруженных с помощью трубки Гейгера-Мюллера (Г-М) отображается на дисплее счётчика. Процесс симуляции ускорен, поэтому 3-хминутный эксперимент завершится раньше. Остановка симуляции производиться нажатием кнопки «Стоп». Кнопка «Сброс» вернёт к исходному состоянию. Фиксация значений счётчика осуществляется с помощью кнопки "Зафиксировать N". В близлежащей строке можно видеть множество N последовательно зафиксированных чисел. Затем поместите образец из коробки под датчик и вновь начинайте измерения, нажав на кнопку "Пуск". На дисплее теперь отображается количество частиц, поступающих от обоих источников в виде фонового излучения и радиоактивного излучения образца.

План эксперимента и обработки результатов

  • Определите импульсов без образца за любой значимый промежуток времени (от 1 до 3-х минут) и рассчитайте среднее значение фонового излучения Nф за каждые 10 секунд. (Скриншот расчётов и экрана эксперимента приложить к отчёту)
  • Положить под детектор радиоактивный образец и провести измерения количества распадов радиоактивного изотопа за каждые 10 секунд.
  • Для этого каждые 10 секунд записывайте значение счётчика Гейгера-Мюллера. В данном случае счётчик показывает число накопленных импульсов Ni , пропорциональных числу распавшихся ядер данного изотопа в сумме с фоновым излучением. Общее время измерений 180 секунд. (Скриншот расчётов и экрана приложить к отчёту)
  • Все значения Ni перенесите в таблицу. Заполните все остальные столбцы таблицы.

it, сNiNi - Ni-1 - Nфln(Ni - Ni-1 - Nф)
110???
220???
330???
...............
18180???
Ni - количество импульсов от начала наблюдения, Ni - Ni-1 - Nф - количество распадов от радиоактивного образца за каждые 10 с,
  • Постройте аппроксимационную прямую зависимости ln(Ni - Ni-1 - Nф) от времени t используя метод наименьших квадратов. Расчёты и график желательно делать в программе Excel. При построении графика в Excel используйте точечную диаграмму, стройте добавьте линейную линию тренда с указанием уравнения на диаграмме. (Скриншот таблицы и графика приложить к отчёту)
  • По коэффициенту аппроксимационного линейного уравнения (тангенсу угла наклона) определите постоянную распада .
  • Зная постоянную распада рассчитайте период полураспада Т1/2.
  • Найдите количество радиоактивных частиц N0 в начале наблюдения. (Все расчёты приложить к отчёту)
Image
Создать QR код ссылки с отчётом и предоставить учителю к проверке. Отчёт не удалять до выставления отметки в журнал!