伽馬射線的吸收

NaI(Tl)閃爍譜儀(NaI(Tl)scintillationspectrometer)及伽馬能譜測量伽馬射線的吸收核物理實驗物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院核工程與技術(shù)系1、了解γ射線與物質(zhì)相互作用及其在物質(zhì)中的吸收規(guī)律。2、測量γ射線在不同物質(zhì)中的吸收系數(shù)μ。實驗?zāi)康?/p>

一.γ射線與物質(zhì)的相互作用圖1γ射線光子與物質(zhì)原子相互作用NaI(Tl)閃爍譜儀及伽馬能譜測量實驗原理二、物質(zhì)對γ射線的吸收規(guī)律：

γ射線與物質(zhì)原子間只要發(fā)生一次碰撞就是一次大的能量轉(zhuǎn)移。它不同于帶電粒子穿過物質(zhì)時，經(jīng)過許多次小能量轉(zhuǎn)移的碰撞來損失它的能量。帶電粒子在物質(zhì)中是逐漸損失能量，最后停止下來，有射程概念。

γ射線穿過物質(zhì)時，強度逐漸減弱，按指數(shù)規(guī)律衰減，其能量保持不變，因而沒有射程概念可言，但可用吸收截面或吸收系數(shù)來表示γ射線對物質(zhì)的穿透情況。

由于在相同的實驗條件下，某一時刻的計數(shù)率N總與該時刻的射線強度I成正比

如果將吸收曲線在對數(shù)坐標(biāo)紙上作圖，將得出一條直線。

實際工作中常用質(zhì)量厚度Rm=xρ(g／cm2)來表示吸收體厚度，以消除密度的影響。半吸收厚度就是使入射的γ射線強度減弱一半時的吸收物質(zhì)的厚度。記作有用的定義吸收截面σ吸收系數(shù)μ=σN半吸收厚度d1/2=ln2/μ鉛和鋁的吸收曲線實驗儀器裝置

γ放射源137Cs（0.6617MeV）或60Co（1.1732MeV，1.3325MeV）；

200μmAL窗NaI閃爍探頭和光電倍增管；

γ譜儀；

Pb、Al吸收片若干；微機。1)測量137Cs的γ射線（取662keV光電峰）在通過一組吸收片（鉛、鋁）后的射線強度，作出伽馬射線強度與吸收體質(zhì)量密度關(guān)系曲線，并用最小二乘法原理擬合求線性吸收系數(shù)。2）根據(jù)已知一定放射源對一定材料的吸收系數(shù)來測量該材料厚度。實驗內(nèi)容

注意事項NaI（Tl）探測器要輕拿輕放，切忌磕碰。儀器開機后，必須預(yù)熱30分鐘左右。當(dāng)工作指示燈亮?xí)r，切勿關(guān)閉儀器。光電倍增管加高壓、降高壓都要緩慢，高壓不得超過650V。在測繪吸收曲線中，應(yīng)預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)累積時間為一定值以保證每次測量時間相同。軟件系統(tǒng)的操作按說明書進行。實驗室禁止吃東西，實驗后要洗手。

1．什么叫γ射線被吸收了？為什么說γ射線通過物質(zhì)時無射程概念？

2．物質(zhì)對γ射線的吸收系數(shù)與哪些因素有關(guān)？

思考題常用數(shù)據(jù)：鋁的密度2.7g/cm3,鉛的密度11.34g/cm3。對661