АРВАНГУРАВДУГААР АЖИЛ Тасалгааны цацрагийн дэвсгэр түвшинг тодорхойлох нь

Transcript

1 АРВАНГУРАВДУГААР АЖИЛ Тасалгааны цацрагийн дэвсгэр түвшинг тодорхойлох нь Ажлын зорилго: Тасалгааны цацрагийн дэвсгэр түвшинг тодорхойлон хэмжихэд оршино. Хэрэглэгдэх багаж: PASCO- Гейгер-Мюллерийн тоолуур, цацраг идэвхт үүсгүүрийг тавих 2 ш тавиур, Cs-137 цацраг идэвхит үүсгүүр, 3м метрийн хэмжих тууз Товч онол: Бид байнга цацрагийн орчинд амьдарч байдаг: бидний ууж байгаа ус, идэж байгаа хоол хүнс, амьдарч байгаа орон байр маань цацраг идэвхтэй. 1-р зурагт түгээмэл цацрагийн үүсгүүрүүдийг үзүүлэв. Зургаас харахад ихэнх хувийг (85%) байгалийн үүсгүүрүүд эзэлж байна. Үүсмэл үүсгүүрүүд 15-ийг эзэлж байгаагас 14%-ийг нь эмнэлгийн гаралтай үүсгүүрүүд(10% нь рентген зураг авах үед, 4% нь цөмийн гаралтай эмчилгээний үед), зөвхөн 1%-ийг цөмийн гаралтай болон цацраг идэвхт хаягдал, мэргэжлийн цацраг эзэлж байна. Хүмүүс дараах шалтгаанаар үүссэн цацрагийн дэвсгэр түвшинд оршдог: 1. Байгалийн цацрагбайгальд оршин байдаг хөрсний цацраг идэвх, голчлон уран болон түүний задралын бүтээгдэхүүнүүд 2. Сансрын цацрагзадгай сансраас ирж буй их энергитэй фотонууд болон 1-р зураг. Түгээмэл цацрагийн үүсгүүрүүд бөөмс агаартай харилцан үйлчилсний үр дүнд үүснэ. 3. Дотоод цацраг идэвх-хүний бие эрхтэнд нэвтэрч орсон цацраг идэвх Цацраг идэвхт цөмийн хувирал буюу задралын хурдыг идэвх гэх бөгөөд 1975 оноос түүний СИ системийн нэгжээр Беккерель(1Бк=1задрал/с), системийн гаднах нэгжээр Кюри(1Ки=3, Бк) тус тус хэрэглэгдэх болсон нь цацраг идэвхийн үзэгдлийн судалгаанд их хувь нэмэр оруулсан дээрх эрдэмтэдийн нэр төрийн хүндэтгэл юм. Бодис, амьд организмд ионжуулах цацрагийн үйлчлэлийг үнэлэхийн тулд тун гэдэг ойлголтыг ашиглана. Цацрагаас бодист шингэсэн энергийг бодисын масст харьцуулсныг шингэсэн тун гэнэ. Шингэсэн тунгийн нэгж-грей(1гр=ж/кг). Амьд организмд цацрагийн үзүүлэх нөлөөг үнэлэхэд ионжуулах цацрагийн төрөл, энергиэс хамааран организмд янз бүрийн үйлчлэл үзүүлдэгийг тооцсон эквивалент тунг ашиглана. Эквивалент тунгийн СИ систем дэх нэгж Зиверт(Зв) юм.

2 Шингэсэн тунг шууд хэмжихэд хүндрэлтэй учраас эквивалент болон шингэсэн тунг тооцоолоход зориулж шууд хэмжих хэмжигдэхүүн, өөрөөр хэлбэл ионжилтын хэмжээ болох шаралтын тунг ашиглана. Шаралтын тунгийн нэгж Рентген(P) бөгөөд 1Р нь агаар(0 о С, 760 мм.у.б)-ын 1см 3 -т үүсэх хос ионд харгалзана. Байгалийн гаралтай цацрагийн түвшин жилд 1-3 мзв байх ба зарим газар үүнээс харьцангуй их байна. Одоогоор мэдэгдэж байгаа хамгийн их цацрагийн дэвсгэр түвшинтэй газар нь Энэтхэгийн Керала ба Мадрас муж улс бөгөөд тэнд 100,000 аас илүү хүн жилд дунджаар 13мЗв хүртэл тун авдаг. Англи болон Нидерландад хүн ам нь жилд 2-3 мзв тун авдаг бол Швед болон Финландад 6-7 мзв орчим байна. Ийнхүү Европын орнуудад байгалийн цацрагийн дэвсгэр түвшин харьцангуй өндөр байдаг. Дэлхийн гадаргын хаана нь ч цацраг байдаг. Уран-238 нь цацраг идэвхт нуклидын урт бүлийг үүсгэдэг бөгөөд үүнд Радон-222 хий ч орно. Тори -232 нь өөр нэг цацраг идэвхт нуклидын урт бүлийг үүсгэдэг бөгөөд үүнд Торон-220 хий орно. Радон нь чулуу болон хөрсйиг нэвтэрч, агаарын урсгалд орохоор байвал орон сууцны цацрагийн тунг ихэсгэдэг. Сансрын цацраг нь од, наран дээр үүссэн харьцангуй их энергитэй бөөмс байх ба голдуу протоноос тогтдог бөгөөд түний бөөмс нь агаар мандлын дээд үетэй харилцан үйлчилж бага энергитэй бөөмсийг үүсгэнэ. Энэхүү бага энергитэй бөөмсийн ихэнх нь агаарт шингээгддэг. Далайн түвшинд сансрын цацраг нь мюон, гамма туяа, нейтрон, электроныг үүсгэнэ. Агаар мандал нь сансрын цацрагаас тусгаарлах ба далайн түвшнээс дээшлэх тусам сансрын цацрагаас авах шарлага улам нэмэгдэнэ. Байгалийн гаралтай цацраг идэвхт изотопууд дэлхийн бүх давхаргад байдаг: Литосфер Гидросфер Атмосфер Биосфер 2-р зураг Агаар, хоол, ундны усан дахь цацраг нь хүний биед орж, дотор эд эрхтнүүдийг шарлагад өртүүлдэг. Калий -40 нь кали байгаа газарт тогтмол харьцаатай байдаг. Энэ нь хүний эд эрхтэнд байнга байдаг 3-р зураг

3 цацраг идэвхт нуклид юм. Уран болон торийн задралын бүтээгдэхүүн болох хар тугалга- (Pb-210), полоний (Po-210) хоол хүнсээр дамжин дотор эрхтэнд ордог. Хэмжих дараалал: 1. Зурагт үзүүлснээр Гейгер-Мюллерийн тоолуурыг штативт (тоолуур хэвтээ байхаар) бэхэлнэ. PASCO интерфейсийн 1 дижитал сувагт тоолуурыг холбоно. Тоолуурын таг унтраалттай байх (хэрэв асаалттай байвал) ба оролтын бүрхэвчинд хүрч болохгүйг анхаарах хэрэгтэй. Гейгер-Мюллерийн тоолуураас ирэх дохиог сонсох болно. Энэ нь тоолуурт орж буй цацраг идэвхт бөөмсийг бүртгэж буй үйл явц юм. Энэ дохиог холбогдохгүй байхаар хийж болох боловч үйлдвэрлэгч нар боломжгүй гэж үзсэн. Эдгээр дохионууд гаднах орчин болон огторгуйгаас ирэх өндөр энергитэй сансрын туяанууд болон лабораторийн өрөөний хана цацраг идэвхтэй байгааг харуулдаг. Олон бөөмийг бүртгэж авахад энэ дохио нь илүү тод сонсогдох болно. 4-р зураг. Туршлагын тохиргооны зураг 2. Data Studio програмыг нээгээд create experiment цэс дээр дарна. 3. Science workshop 750 interface-ийн on товчлуур дээр дарж асаана. 4. Data Studio програм дээр интерфейсийн зураг бүхий хэсэг дээр очиж, Гейгер Мюллерын тоолуур холбоотой байгаа үүр дээр очиж дараад Geiger counter дээр очиж дарна. 5. Sampling options цонх дээр дараад, Automatic stop цонх руу орж, time ийг идэвхжүүлээд хугацааг 30секунд дээр тохируулаад ok дарна. 6. Sample rate цонх дээр 30 seconds гэж тааруулна. 7. Start цонх дээр дарж, хэмжилтийг эхлүүлнэ. 8. Digits цонх руу ороод, 30 секундэд хэдэн импульс тоолсныг хүснэгтэд бичиж авна. 9. Хэмжилтийг олон удаа хийхэд үр дүн нь Digits цонх дээр Run#1, Run#2 гэх мэтчлэн гэрч ирнэ.

4 10. Та нарын хэмжсэн үр дүн тухайн өрөөний байгалийн цацрагийн дэвсгэр түвшин болно. 11. Хэмжилтийг 10 удаа хийнэ. 12. Тоолох утгын дунджийг тооцоолно. N-ийн дунджийг дараах томъѐогоор олно. (6) Хэмжилтийн хүснэгт Тоолох дугаар <N> Хэмжсэн утга N 13. -ийн дундажийг олох ба үр дүнгийн доор өгөгдсөн утгын мужид хэр олон байгааг шалга., (7) Үр дүн нь ойролцоогоор 67%, 95%, 99,5% байх ѐстой. Үүнийг Excel-ийн файлд хийнэ. 14. Үр дүнгийн тоо ба хувийг доор бичнэ: Хэмжилт хийсэн:...он...сар...өдөр Багшийн гарын үсэг...

5 Шалгах асуултууд 1. Элементийн үелэх систем дэх дугаар нь тоо байна. а) түүний цөм дэх протоны b) цөм дэх нейтроны c) түүний цөм дэх электроны d) цөм дэх протон ба нейтроны 2. Масс энергийн холбоо ѐсоор 1м.а.н. масс-д хэдэн Жоуль (Ж) эквивалент энерги харгалзах вэ? а) Ж, b) Ж, с) Ж 3. Масс тоо гэж юу вэ? а) атомын масс b) цөм дэх протоны тоо с) цөм дэх нуклоны тоо d) нейтроны тоо U цөмийн массын тоог ол. a) 143 b) 92 c) задралын тогтмол бүхий цөмүүдийн дундаж насыг ол. a) 1/λ b) λ c) λ 6. Цацраг идэвхит бодисын хагас задралын үе гэж юу вэ? а) бүрэн задралд ороход хэрэглэгдэх хугацааны хагас b) задралд орохоос өмнө сорьцын хадгалагдах хугацааны хагас с) хагас нь задралд ороход шаардагдах хугацаа 7. Хагас задралын үе ба задралын тогтмол ямар хамааралтай вэ? a) Шууд b) урвуу c) хамааралгүй 8. 88Ra 226 -ийн хагас задралын үе Т 1/2 =1620жил. Задралын тогтмолыг ол. a) λ= c -1 b) λ = c -1 c) λ = c -1 d) λ = c Цөмийг тусгаар нуклонууд болгон задлахад a) энерги ялгарна b) энерги шаардагдана c) энерги ялгарахгүй, бас шаардахгүй Гели 2 He -ийн цөмийн холбоосын энергийг (МэВ)-ээр илэрхийлж ол. a) МэВ b) 28.3 МэВ c) МэВ Ажлын (тооцоололт ба хамгаалалтын) ерөнхий үнэлгээ.../ /