Γενικές Πληροφορίες - I. Εισαγωγή στo Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής. Γενικές Πληροφορίες - II. Εργαστήριο Κορμού ΙΙ. ιστοσελίδα μαθήματος

Σχετικά έγγραφα
Ε ι σ α γ ω γ ή στo Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής

Βασικές Γνώσεις γιατοεργαστήριοπυρηνικήςφυσικής

Διάλεξη 4: Ραδιενέργεια

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΥΓΕΙΟΦΥΣΙΚΗΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΥΓΕΙΟΦΥΣΙΚΗΣ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΕΧΝΗΤΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

λ Ε Πχ. Ένα σωματίδιο α έχει φορτίο +2 όταν επιταχυνθεί από μια διαφορά Για ακτίνες Χ ή ακτινοβολία γ έχουμε συχνότητα

ΤΙΤΛΟΣ: Ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός ραδιοϊσοτόπων με την μέθοδο της γ φασματοσκοπίας. Γιαννούλης Ευάγγελος.

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ SPECT

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

Ανιχνευτές Ακτινοβολιών

Πυρηνικές διασπάσεις. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Μάθημα 5 - Πυρηνική 1) Ειδη διασπάσεων και Νόμος ραδιενεργών διασπάσεων 2) αλφα, 3) βητα, 4) γαμμα

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΡΑ ΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 23 ΜΑΪΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Ραδιενεργές διασπάσεις. Ραδιονουκλίδια στην ιατρική

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Διάλεξη 5: Αποδιέγερσεις α και β

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

( E) max 1/ 2

Εθνικό και Καποδιστριακό ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ - ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ

Χ. ΕΛΕΥΘΕΡΙΑΔΗΣ, Μ. ΖΑΜΑΝΗ, Α. ΛΙΟΛΙΟΣ, Μ. ΜΑΝΩΛΟΠΟΥΛΟΥ, Η. ΣΑΒΒΙΔΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Η απορρόφηση των φωτονίων από την ύλη βασίζεται σε τρεις µηχανισµούς:

ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΙΣΟΤΟΠΩΝ. Ενότητα 1: Βασικές αρχές γεωχρονολόγησης. Γεωχημεία (Υ 4203) Επικ. Καθ. Χριστίνα Στουραϊτη Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

Γενικά χαρακτηριστικά των πυρήνων (Φορτίο, Μάζα, Σταθερότητα) Ισότοπα και Πυρηνικές αντιδράσεις Ραδιενέργεια. Α. Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

Γ' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ Α. Ι. Οδηγία: Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ ΙΑΛΕΞΗ 4: Ο ΑΤΟΜΙΚΟΣ ΠΥΡΗΝΑΣ. ιδάσκων Ευθύµιος Τάγαρης Φυσικός, ρ Περιβαλλοντικών Επιστηµών. ρ Ευθύµιος Α. Τάγαρης

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. 3. Ισότοποι ονοµάζονται οι πυρήνες που ανήκουν στο ίδιο χηµικό στοιχείο και έχουν τον ίδιο: α. µαζικό αριθµό β.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

1. Ιδιότητες των πυρήνων

α. φ 1. β. φ 2. γ. φ 3. δ. φ 4. Μονάδες 5

Πηγές Πηγές Ταχέων Ηλεκτρονίων internal conversion internal conversion

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 2/6/2005 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Μονάδες Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 23 ΜΑΪΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΚΟΡΜΟΥ ΙI


ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 4 ΙΟΥΝΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 19/04/16

Μονάδες Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Niels Bohr ( ) ΘΕΜΑ Α

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1.

Μάθημα 18 Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την ύλη.

ΜΕΤΑΣΤΟΙΧΕΙΩΣΗ ΠΥΡΗΝΩΝ

ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ κβαντισμένη h.f h = J s f = c/λ h.c/λ

I. ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ ΘΩΡΑΚΙΣΗ ΤΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 29 ΜΑΙΟΥ 2004

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Συμπέρασμα: η Η/Μ ακτινοβολία έχει διπλή φύση, κυματική και σωματιδιακή.

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

3. Ο Rutherford κατά το βοµβαρδισµό λεπτού φύλλου χρυσού µε σωµάτια α παρατήρησε ότι: α. κανένα σωµάτιο α δεν εκτρέπεται από την πορεία του

Η ακτινοβολία γ παράγεται από διεγερμένους πυρήνες κατά τη μετάπτωσή τους σε χαμηλότερα ενεργειακά επίπεδα.

ΘΕΜΑ 1 ο. Μονάδες Σε µια εξώθερµη πυρηνική αντίδραση:

Ραδιοϊσότοπα στην έρευνα

Σκοπός της εργαστηριακής αυτής άσκησης είναι η μελέτη της εμβέλειας των σωματίων α στην ύλη.

Εργαστηριακή ή Άσκηση η 3

Πυρηνική Επιλογής. Τα νετρόνια κατανέμονται ως εξής;

Απορρόφηση ακτινοβολίας-β από την ύλη

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΜΑΡΤΙΟΥ 2015

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Η κοιλάδα σταθερότητας των πυρήνων

Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ Η ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 21 ΜΑΪΟΥ 2007 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞI ( 6 ).

3. Ισότοποι ονοµάζονται οι πυρήνες που ανήκουν στο ίδιο χηµικό στοιχείο και έχουν τον ίδιο: α. µαζικό αριθµό β. ατοµικό αριθµό

Μελέτη της ακτινοβολίας γ µε τη βοήθεια απαριθµητή Geiger - Muller

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΑΠΟΔΙΕΓΕΡΣΗ (ΔΙΑΣΠΑΣΗ)

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 24 ΜΑΪΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Πυρηνική Φυσική Θεόδωρος Μερτζιμέκης Ασκήσεις Παραδόσεων, Χειμ. Εξάμηνο

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4

Το µοντέλο της υγρής σταγόνας

Άσκηση Ραδιοχηµείας. Ραδιενέργεια 8-1

Μάθημα 8 ο. Ισοτοπική Γεωχημεία. 1. Βασικές αρχές

ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΓΕΝΙΚΑ ΛΥΚΕΙΑ ΠΕΜΠΤΗ 22 ΜΑΪΟΥ 2008 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α

ΗΜΕΡΙΔΑ ΧΗΜΕΙΑΣ 2017 Ραδιενέργεια και εφαρμογές στην Ιατρική

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 11/05/15

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΝΟΥΚΛΙΔΙΑ 3. ΕΙΔΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης.

Αλληλεπίδραση των σωματιδίων με την ύλη

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιμέλεια: Ομάδα Φυσικών της Ώθησης

Γ. Τσιπολίτης.

Transcript:

Θεόδωρος Μερτζιμέκης tmertzi@phys.uoa.gr @tmertzi Εισαγωγή στo Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής Γενικές Πληροφορίες - I ιστοσελίδα μαθήματος http://eclass.uoa.gr/courses/phys211 Γενικές Πληροφορίες - II Εργαστήριο Κορμού ΙΙ χώρος άσκησης Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής Κτήριο V ισόγειο

Εργαστήριο Κορμού ΙΙ Βασικοί κανόνες του ΕΠΦ Βασικοί κανόνες του ΕΠΦ Δεν τρώμε, δεν πίνουμε, δεν καπνίζουμε Δεν παραβιάζουμε τις συσκευασίες των πηγών, δεν τις Τα κινητά τηλέφωνα είναι απενεργοποιημένα παίρνουμε στο σπίτι μας, δεν τις βγάζουμε εκτός Εχουμε μαζί μας τετράδιο εργαστηρίου και εργαστηρίου αριθμητικό υπολογιστή (όχι κινητό!) Δεν αποσυνδέουμε καλώδια ή συσκευές γιατί υπάρχει Οι εργασίες είναι ΑΤΟΜΙΚΕΣ και παραδίδονται στο σοβαρός κίνδυνος ηλεκτροπληξίας λόγω υψηλής διδάσκοντα ΜΙΑ βδομάδα μετά την εκτέλεση της τάσης στα διάφορα όργανα άσκησης. Δε γίνονται δεκτές ηλεκτρονικές αποστολές. Ακολουθούμε πιστά τις οδηγίες του επιβλέποντα

Σύνοψη ασκήσεων Μελέτη Χαρακτηριστικών του Ανιχνευτή Geiger-Müller Μετρήσεις Ακτινοβολίας γ με Ανιχνευτή Σπινθηρισμών Φασματοσκοπία γ Θεωρητικό υπόβαθρο Χρήση ανιχνευτή Geiger-Müller για τη στατιστική ανάλυση δεδομένων Θεματικές ενότητες Ισότοπα Ακτινοβολίες (α, β, γ) Οι πυρήνες που έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, Ραδιενεργές διασπάσεις (χρόνος ημιζωής) αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων Στατιστική ανάλυση (χ2) Ιδιες χημικές ιδιότητες, αλλά διαφορετικές πυρηνικές Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας ύλης ιδιότητες Ανίχνευση πυρηνικής ακτινοβολίας Z: αριθμός πρωτονίων (ατομικός αριθμός) Ν: αριθμός νετρονίων Α: αριθμός νουκλεονίων (μαζικός αριθμός)

Ισοτοπικός χάρτης - Διάγραμμα Segré Α Ζ ΧΝ Σταθερά & ασταθή ισότοπα 118 στοιχεία 3340 ισότοπα 254 σταθερά ισότοπα 35 ισότοπα με μεγάλους χρόνους ζωής (>80 Ma) Το βαρύτερο σταθερό ισότοπο είναι το 219Bi Το ελαφρύτερο ασταθές είναι το 3Η Μέσος χρόνος ζωής, τ Χρόνος ημιζωής, t1/2 Είναι ο μέσος χρόνος ζωής ενός πυρήνα πριν αποδιεγερθεί/μετασχηματισθεί Η αστάθεια χαρακτηρίζεται από το χρόνο ημίσειας ζωής: t1/2 Είναι ο χρόνος στον οποίο μια αρχική ποσότητα ασταθούς ισοτόπου υποδιπλασιάζεται

Χρόνος ημιζωής - μέσος χρόνος ζωής Ο χρόνος ημιζωής είναι μικρότερος από το μέσο χρόνο ζωής Ενεργότητα Ο αριθμός γεγονότων ακτινοβολίας από μια πηγή ορίζεται ως η ενεργότητα της πηγής Η σταθερά χρόνου έχει μονάδες αντίστροφου χρόνου (συχνότητα διάσπασης) Πρακτικά, μια αρχική ποσότητα ασταθών ισοτόπων Μονάδες ενεργότητας στο SI είναι το Becquerel (Bq). Χρησιμοποιείται και το Curie (Ci) παύει να είναι σημαντική μετά από περίπου 4-5 1 Ci = 3.7 x 1010 Bq μέσους χρόνους ζωής Αλυσίδες διάσπασης Ο νόμος των ραδιενεργών διασπάσεων Αρχικές υποθέσεις Στατιστικά ανεξάρτητοι πυρήνες (τυχαία διάσπαση) Ο ρυθμός διάσπασης εξαρτάται από το είδος του πυρήνα Σε μικρό δείγμα, η πιθανότητα διάσπασης p εντός χρόνου δt είναι p ~ δt» p = λδt

Ο νόμος των ραδιενεργών διασπάσεων H πιθανότητα να μη διασπασθεί: q = 1 - p = 1 - λδt Σε συνολικό χρόνο t=nδt (1 - λδt)n = (1 - λ t/n)n e-λt Σε πραγματική μέτρηση Εστω ότι καταγράφεται ο ρυθμός διάσπασης σε κάποιον ανιχνευτή, π.χ. Geiger-Muller Αν Ν ει ναι ο αριθμο ς των αρχικω ν πυρη νων, το τε η πιθανο τητα να διασπασθου ν k σε χρο νο t θα ει ναι: Το παραπάνω ισχύει για n >, δt > 0 Μέσος αριθμός διασπάσεων: Κατανομή Poisson και χ2 Τεχνική Monte Carlo Στο κατάλληλο όριο, η διωνυμική κατανομή προσεγγίζει Τυχαι ες διαδικασι ες ο πως η δια σπαση πυρη νων μπορου ν να την κατανομή Poisson. περιγραφου ν αξιο πιστα στον υπολογιστη χρησιμοποιω ντας Για τις ραδιενεργές διασπάσεις απαιτείται: λτ «1 την τεχνικη της προσομοι ωσης Monte-Carlo. και Ν ~ NAvogadro Χρησιμοποιείται γεννήτρια ψευδοτυχαίων αριθμών για την υλοποίηση των υποθέσεων Κατανομή Poisson Σε πειραματικό επίπεδο, η εξακρίβωση των υποθέσεών μας πραγματοποιείται μέσω του έλεγχου μιας στατιστικής υπόθεσης με εφαρμογή του κριτηρίου χ2 υψηλή στατιστική επανάληψη αριθμητικού πειράματος Απαιτούνται θεωρητικές υποθέσεις για την υλοποίηση του αλγορίθμου

Προσομοίωση Monte Carlo ακτινοβολίες Ακτινοβολίες Ακτινοβολία α Η αστάθεια συνήθως συνοδεύεται από εκπομπή Μετασχηματισμός του ισοτόπου με ταυτόχρονη ακτινοβολίας εκπομπή ενός πυρήνα ηλίου (2p+2n) Ακτινοβολία α Ακτινοβολία β A Z XN Ακτινοβολία γ A 4 Z 2 YN 2 4 2 He

Ακτινοβολία α Ακτινοβολία α Η διάσπαση α μπορεί να συμβεί μόνο κάτω από συγκεκριμένες ενεργειακές προϋποθέσεις: m(a, Z) > m(a 2, Z 2) + m(4, 2) ή ως συνάρτηση της ενέργειας σύνδεσης: Β(A, Z) < Β(A 2, Z 2) + Β(4, 2) Β(A, Z) < Β(A 2, Z 2) + 28.3 MeV Επιτρεπτή μόνο για: Q>0 Παραδείγματα Φάσμα ακτινοβολίας α Το φάσμα είναι γραμμικό 238 92U 234 90Th +α 285 112Cn 281 110Ds +α 226 88Ra 222 86Rn +α Δείγμα νερού από υπέδαφος Πηγή 241Am

Ακτινοβολία β Διάσπαση βτο νετρόνιο στον πυρήνα μετασχηματίζεται σε πρωτόνιο Η διάσπαση β είναι με ταυτόχρονη εκπομπή ηλεκτρονίου και αντινετρίνου είτε: n η μετατροπή ενός νετρονίου σε πρωτόνιο e- p διάσπαση β- v είτε A Z XN η μετατροπή ενός πρωτονίου σε νετρόνιο διάσπαση β+ Διάσπαση β+ A Z+1 ΥN 1 + e + νe Ηλεκτρονική σύλληψη, EC Το πρωτόνιο στον πυρήνα μετασχηματίζεται σε νετρόνιο Η σύλληψη ηλεκτρονίου από πρωτόνιο δημιουργεί με ταυτόχρονη εκπομπή ποζιτρονίου και νετρίνου νετρόνιο και συνοδεύεται από εκπομπή νετρίνου e p e- n n p v A Z XN A Z 1 ΥN+1 + e+ + ν e v A Z XN +e A Z 1 ΥN+1 + ν e

Παραδείγματα διάσπασης β διάσπαση β- 14 6 C 14 7 N + e + νe Φάσμα ακτινοβολίας β Η ύπαρξη ΔΥΟ σωματιδίων στο κανάλι εξόδου της διάσπασης θέτει μια ασάφεια στο ποσό της ενέργειας που διατίθεται για καθένα από τα σωμάτια (ν, e). διάσπαση β+ 18 9 F Ηλεκτρονική σύλληψη e +40 19 K 18 8 O + e+ + ν e 40 18 Το φάσμα είναι συνεχές Ar + ν e Ακτινοβολία γ Ακτινοβολία γ Διαφέρει από τις α,β στο ότι δεν εμπλέκει 2+ 455.15 0+ 0 21.6 ps σωματίδια με μάζα και φορτίο. Πρόκειται για εκπομπή Η/Μ ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας (~MeV) Το (αόρατο) φως είναι το πλεόνασμα ενέργειας, καθώς το ισότοπο αποδιεγείρεται σε στάθμη stable 78Kr χαμηλότερης ενέργειας

Ακτινοβολία γ - 137Cs Ακτινοβολία γ - 22Na Ακτινοβολία γ - 137Cs Ακτινοβολία γ - 22Na

Ακτινοβολία γ - 60Co Ακτινοβολία γ - 60Co Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας-ύλης Ανάλογα με το είδος της ακτινοβολίας επηρεάζεται και η αλληλεπίδρασή της με την ύλη Βασική διαφορά υπάρχει ανάμεσα σε βαριά φορτισμένα σωμάτια (α, β) και σε φωτόνια (γ, X) αλληλεπίδρασης ακτινοβολίας ύλης

Καμπύλη Bragg Bethe-Bloch, de/dx Bethe-Bloch, de/dx κατανομή φορτισμένων σωματιδίων Κατανομή πιθανότητας για εμβέλεια >Ro εμβέλεια σωματίων σε πυρίτιο

Μηχανισμοί για ακτινοβολία γ Απορρόφηση γ από τον αέρα Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Φαινόμενο Compton Δίδυμη γένεση Εξασθένιση οι ασκήσεις

Οργανολογία Geiger-Müller Ανιχνευτής αερίου Geiger Mueller Κρύσταλλοι σπινθηρισμού I: Περιοχή επανασύνδεσης Πηγές ραδιενεργών ισοτόπων ΙΙ: Περιοχή ιονισμού Ηλεκτρονικές μονάδες ΙΙΙ: Αναλογική περιοχή IV: Περιοχή Geiger-Mueller Geiger-Müller Σπινθηριστές - NaI(Tl) Βασικές αρχές ανιχνευτών σπινθηρισμού Η ενέργεια των ανιχνευόμενων σωματίων μετατρέπεται σε ανιχνευόμενα φωτόνια Διαφάνεια στο παραγόμενο φως Introduction to Nuclear Laboratory 46 Physics Dept, UoA, 2011 Γραμμικότητα μετατροπής ενέργειας Μικρός χρόνος αποδιέγερσης, γρήγορο σήμα

Σπινθηριστές - NaI(Tl) ερωτήσεις; Γεωμετρικός παράγοντας