Определение удельной и объемной активности в твердых и жидких пробах
Работа добавлена на сайт samzan.net:
лабораторная работа № 4 часть 1
Определение удельной и объемной активности в твердых и жидких пробах.
Цель работы: изучить характеристики стационарного радиометра КРВП-3Б и научиться с его помощью измерять удельную и объемную активность в твердых и жидких пробах.
1.Теоретическая часть.
Радиоактивность - это самопроизвольное превращение неустойчивых ядер в более устойчивые, которое сопровождается испусканием ионизирующего излучения.
Ионизирующее излучение - это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов.
К ионизирующим относятся альфа-, бета- и гамма-излучения.
Активность А - это физическая величина, характеризуемая числом распадов (-dN) в данном количестве No ядер в единицу времени dt:
A = (-dN) / dt.
Если N - число нераспавшихся радиоактивных ядер в момент времени t, то активность можно выразить так:
A = N,
где - постоянная радиоактивного распада, которая характеризует вероятность распада одного ядра за одну секунду и выражается в с-1.
Единица активности в системе СИ - 1 Беккерель (1 Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Внесистемная единицу активности - 1 Кюри (1 Ки).
1 Кюри - это величина активности, которая соответствует количеству распадов в 1 г радия () за 1 секунду. 1Кu=3,71010Бк.
Понятия радиоактивность и активность являются качественной и количественной характеристиками образцов. Однако, очень часто вместо термина "активность" используют "радиоактивность", а Кюри и Беккерель рассматривают как единицы радиоактивности. Поэтому в настоящее время различие между этими понятиями четко не прослеживается.
Удельная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в пробе, к массе этой пробы:
Am = A / m.
Единицы удельной активности: 1 Бк/кг или 1 Ки/кг.
Объемная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в образце, к объему образца: Av = A / V.
Объемная активность обычно измеряется в Ки/л.
Поверхностная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в образце, к площади поверхности образца:
As = A / S.
2.Характеристика прибора
Радиометр КРВП-3Б, является стационарным прибором, предназначен для измерения объемной бета-активности воды и пищевых продуктов.
Радиометр обеспечивает измерение объемной бета-активности воды и пищевых продуктов, загрязненных бета-активными веществами в пределах:
1) прямым методом от 5×10-9 до 5×10-6 Ки/л при измерении воды и пищевых продуктов;
2) методом с предварительным обогащением от 1×10-10 до 1×10-8 Ки/л при измерении бете-активности воды, загрязненной радионуклидами стронций-90+иттрий-90.
Пересчетный блок.
Пересчетный блок состоит из литого металлического корпуса и шасси, на котором смонтированы все узлы.
На лицевой панели расположены все органы управления пересчетного блока: выключатель питающей сети, тумблер рода работ (работа с блоком детектирования или проверка), ось резистора регулировки уровня дискриминации (под шлиц). Кроме того, на лицевой панели установлены часы 59ЧП с кнопкой ПУСК и ручкой ЗАВОД, под колпачком установлена вставка плавкая. Для подсчета количества зарегистрированных импульсов на лицевую панель выведены декатроны. Номерная шкала декатронов дает возможность отсчитывать количество импульсов при остановке счета.
Блок детектирования бета-излучения.
Блок детектирования бета-излучения смонтирован в плоском пластмассовом корпусе.
Блок детектирования помещается на специальном держателе в свинцовый домик, чтобы уменьшить влияние гамма-фона на результаты измерения низких уровней бета-активности воды и пищевых продуктов.
Домик является разборным. Передняя стенка откидывается, открывая доступ внутрь домика. К верхней стенке домика с внутренней стороны прикреплен блоке детектирования бета-излучения. К боковым стенкам домика прикреплена рамка с направляющими для установки кюветы с водой или продуктами питания, или кассеты с фильтром.
Блок обработки.
Блок обработки служит для получения обогащенных проб из воды при измерении малых бета-активностей.
Блок обработки состоит из отлитых из сплава АЛ9 основания и корпуса с крышками, в которых размещен резервуар для контролируемого продукта и привод электродвигателя.
Исходные данные: Проба, содержащая
Измерение объемной активности бета-излучающих радионуклидов в твердой пробе прямым методом с помощью КРВП-3Б
3.Порядок проведения работы
3.1. Подготовка радиометра КРВП-3Б к работе
1. Ознакомиться с расположением и назначением органов включения и управления, расположенных на лицевой панели радиометра.
2. Установить переключатель на пересчетном блоке в положение ВЫКЛ. Проверить завод часов, установить секундомер в исходное состояние кнопкой ПУСК. Пуск секундомера часов 59ЧП осуществляется после поворота кнопки ПУСК влево с последующим нажатием. При работе с часами не допускается прилагать большие усилия при нажатии кнопок ПУСК и ЗАВОД т.к. по своей конструкции система переключения построена на зубчатом зацеплении и при переключении зубья могут не совпадать.
3. Подать напряжение на пересчетный блок. Выключатель сети пересчетного блока поставить в положение СЕТЬ, при этом должна загореться сигнальная лампочка засветиться декатроны.
4. По истечении 5 мин. убедиться в исправности радиометра, для чего: перевести переключатель РАБОТА-ПРОВЕРКА в положение ПРОВЕРКА, нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему и через 10 с повторным нажатием кнопки ПУСК остановить секундомер и пересчетную схему. Количество зарегистрированных декатронами импульсов должно быть равно 1000±30, что будет соответствовать что будет соответствовать частоте сети 50 Гц. Записать полученное число в отчет.
3.2 Измерение прибором КРВП-3Б
1.Установить в блок детектирования на верхнюю полочку (вплотную к детектору) пустую кювету.
2.Закрыть блок детектирования и установить стопорный штырь.
3.Перевести переключатель РАБОТА-ПРОВЕРКА в положение РАБОТА.
4. Кратковременно нажать кнопку ПУСК. Провести измерение фона в течение 3-х минут и повторным нажатием кнопки ПУСК остановить подсчет импульсов.
5.Полученный результат занести в строку Nф таблицы 1.
6. Повторить измерение фона 5 раз и полученные результаты занести в строку Nф таблицы 1.
7. В кювету после измерения фона насыпать пробу твердого вещества тщательно разровнять ее по внутренней кромке кюветы.
8. Кювету с пробой поместить в свинцовый домик под рабочее окно детектора.
9. Нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему .Произвести измерение в течении 3-х минут и повторно нажать кнопку ПУСК.
10. Занести полученный результат в строку Nп таблицы 1.
11. Повторить измерение пробы 5 раз и полученные результаты занести в строку Nп таблицы 1.
3.3Результаты измерений
Таблица 1
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Nф |
277 |
279 |
270 |
281 |
274 |
|
Nп |
260 |
264 |
266 |
254 |
256 |
3.4 Статистическая обработка результатов
1.Оценка значимости результатов
;
где: X 1 - сомнительный результат
X2 - результат, который ближе всего к X1 по значению;
R - размах варьирования - разность между предельными значениями определяемой величины, т.е. максимальным и минимальным значениями,
Т.к. Qтаб.= 0,64, при Р=0,95, n=5, то все значения оставляем.
Т.к. Qтаб. =0,64, при Р=0,95, n=5, то все значения оставляем.
2.Среднее значение
;
где: Хi - каждый значимый результата
n - количество значимых результатов
X1=
X2
3. Среднеквадратичное отклонение.
S1=4,32
S2=5,1
4.Доверительный интервал.
=276,2,
=260=260.
5.Погрешность измерений.
,
.
6. Расчет объемной активности пробы:
где Av - объемная активность пробы, Ки/л;
Nпср - средняя скорость счета импульсов при измерении пробы, с-1;
Nфср - средняя скорость счета импульсов при измерении фона, с-1;
P - значение чувствительности радиометра к смеси радионуклидов в пробе
Ки/л
При измерении проб, содержащих различные соли калия, чувствительность прибора Р=4,1•107
3.5 Расчет доли распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в исследуемом веществе -
Согласно таблице 4 методички, - плотность KCl =1,98 г/см3 (кг/л).
1) Количество распадающихся за 1 сек ядер калия-40 в 1 литре исследуемого вещества: [Бк/л]= [Ки/л]3,7=0,0022[Бк/л];
2) Количество распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в 1 кг KCl: Km[Бк/кг]== Бк/кг;
3) Молярная масса KCl: K+MCl = 39,0983+35,4527=74,551;
4) Общее количество ядер всех изотопов калия в 1 кг KCl:
N=n;
5) Доля распадающихся за 1 секунду ядер калия в 1 кг KMn:
Вывод: Удельная объемная активность пробы Av=81,4 Бк/л. Для данной удельной объемной активности пробы содержащей соли калия KCl,, доля распадающихся за 1 секунду ядер калия составляет .
2. Придворная культура в век Екатерины II и западная модель светского образа жизни и светского образования
3. 3 B M 1 2 3 ~ М ~ 3 1 2 EMBED Eqution
4. да самый настоящий ~ с песнями танцами стихами ну и конечно ~ с Дедушкой Морозом и Снегурочкой На праздн
5. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук К
6. Лекція 2 Митні доходи Зміст 1
7. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук Донець
8. 104
9. 5 литра негазированной воды Максимальное колво чая в день ~ 300 мл
10. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Харків
11. Межосевое расстояние Межосевое расстояние w рассчитывается по формуле w Ku1 31017
12. Что такое любовь в представлении леди Макбет.html
13. ДЕТСКИЙ МУЛЬФИЛЬМ Авторы- воспитатели высшей квалификационной категории Фомичева Татья
14. Доклад Развитие творческой познавательной активности.html
15. Лекция 19 413 Модули
16. Задание 1 Перечислите какие документы предприятие должно предоставить в банк для открытия расчетного счет
17. 162 Прочность соблюдена при S [S] Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из
18. Работа с Windows98
19. тематизировать информацию принимать верные решения в ряде случаев прогнозировать события Испыт
20. Исследования Титана