实验讲稿 - 本科专业3实验讲稿 - 本科专业3.doc

实验一 放射性衰变涨落的统计规律 一．实验目的 1．验证放射性衰变的涨落性； 2．了解统计误差的意义,掌握计算统计误差的方法； 3．了解统计检验放射性衰变涨落的概率分布类型。 二．实验原理 一个放射性源含有很多不稳定的原子核,每个原子核只有衰变才放出射线,每个核衰变是完全独立的,单位时间的核衰变数不可能完全相同,放射性核素衰变服从一定的统计分布规律,单位时间计数较低时服从泊松分布,较大时,泊松分布近似于高斯分布. 三．实验设备 1．FD-3013数字γ辐射仪两台； 2．点状γ放射源Cs-137一个。 四．实验内容与步骤 1．检查仪器,使之处于正常状态； 2．按实验要求放置仪器设备,测量无源状态下仪器的读数50次(cpm)； 3．测量有源状态下仪器读数50次（cpm）与均方根误差； 　　　ａ、分组：一般为5-10组，每组尽量满足至少有5个测量数据，通常采用等组距　　　　　　　　分组，组距（ｌ）： 　　　　　　　　　　ｌ＝（上界－下界）／分组数ｍ（取整） 　　　ｂ、列计数频数、频率分布表，列表格式如下： 　　　　　　　　　表１　实测频数、频率分布表 计数分组间隔 　　　频数 　　频率（%） 　　累加频率（%） 　　　ｃ、作实测数据Ｎ的频率直方图及累加频率曲线图 　　　ｄ、计算实测数据Ｎ的平均计数与均方根误差 选者概率分布模型，作检验； ａ、假设Ｈ０：Ｎ符合正态分布； 　　　　ｂ、基本形式为： 表示实际频数； 表示理论频数； 即的值等于实际频数与理论频数差的平方与理论频数之比。 根据上面公式及实测数据进行列表计算： 表２　检验表 计数分组间隔 实测频数 理论频率 理论频数 n1-n2 注：F为总频数； 　　Pi=P(n1xn2)=P(x)=F()-F()； ｃ、设要满足显著性水平а＝0.05,df=组数－１，查值表；若〉，则接受假设，认为经验分布符合正态分布，否则不符合，说明原因。 六．思考题 1．什么叫放射性衰变涨落？它服从什么规律？如何检验？　 2．用单次测量结果与多次测量结果表示放射性测量结果时，哪种方法精确度高？为什么？ 3．的物理意义？ 实验二 放射性核素的衰变规律及半衰期的测定 一．实验目的 1．掌握放射性核素的半衰期的测定方法； 2．验证单个放射性核素的衰变规律； 3．用图解法、最小二乘法拟合直线求出钍射气（Rn-220）的半衰期。 二．实验原理 放射性核素的衰变是按指数规律衰减的,半衰期是指原子核的数目衰减到原来一半所需要的时间。单一放射性核素的半衰呈负指数规律,其产生的仪器计数率随时间t的变化也呈指数减少，数学表达式为： N(t)=N0e-0.693*t/T （1） 式（1）两边取对数得 （2） 由此可见，计数率的对数值与时间呈线性关系，且直线的斜率就是-λ或），由此可求出半衰期T。 三．实验设备 1．FH-463定标器、FD-125氡钍分析仪各一台； 2．钍射气源一个； 3．双连球一个、止气夹若干。 四．实验内容与步骤 1．检查仪器,使之处于正常状态； 2．按实验要求接好实验装置，测定仪器本底； 3．打开止气夹，均匀鼓动双连球，让钍射气均匀地布满闪烁室，待读数趋于稳定时停止鼓气，并记录仪器读数。 表1 钍射气衰变记录表 测量次数 转换时间t(s) 实测读数N lnN 五．实验数据处理 1．根据实测数据作图(钍射气衰变曲线、钍射气的对数衰变曲线)，直接从曲线上即可求出钍射气的半衰期T1/2 的值； 2．根据实测数据t与lnN，用最小二乘法拟合直线y=B*x+A，其中B=-λ，T1/2=ln2/λ； 3．将上述两种不同的方法所求得的T1/2列表进行比较，说明产生异常的原因。 六．思考题 1．如果待测核素的半衰期不知道，怎样确定其半衰期？ 2．为什么测量Rn-220时,其计数率不受各子体放射性的影响？ 实验三 物质在γ射线的吸收 一．实验目的 1．加深理解γ射线在物质中的吸收规律； 2．掌握测量γ射线在不同物质中的有效吸收系数和有效质量吸收系数的方法； 3．学会用曲线办吸收厚法、斜率法以及使用最小二乘拟合实测曲线的方法求出有效吸收吸收系数和质量吸收系数。 二．实验设备 1．FD-3013数字γ辐射仪一台； 2．γ放射源一个； 3．带中心孔的铅板若干块； 4．作为吸收屏用的水泥