GAMMASPEKTRUM Inledning
|
|
- Ulf Sundqvist
- för 8 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 GAMMASPEKTRUM Inledning I den här laborationen ska du göra mätningar på gammastrålning från ämnen som betasönderfaller. Du kommer under laborationens gång att lära dig hur ett gammaspektrum ser ut och hur fotonerna växelverkar med materia. Frågorna nedan skall du försöka svara på före labtillfället, men du kommer att även att parallellt med laborationen behöva läsa i: A. Beiser: Concepts of Modern Physics, kap. 2.3, 2.7-8, , W.R. Leo: Techniques for nuclear and particle physics experiment, kap. 2.7, , 10.7 Preston & Dietz: The art of Experimental physics. Böckerna finns i bibliotekets avdelning för kurslitteratur. Åtminstone ett exemplar av varje är en referensbok som ej får låna utan endast kopieras ur på biblioteket. Om du inte är tillräckligt förberedd kommer du att börja din dag med att förbereda dig bättre och laborationen kommer att ta längre tid. Spar alla spektra, så du kan gå tillbaks och titta på dem om du behöver. Du bör spara spektrumen i både Tukan8 format (.wdm) och ASCII format (.lst). När laborationen är slut så får du kopiera dem till t.ex. diskett, CD-R eller USB minne så att du har dem kvar. Glöm inte att ta bort dem från hårddisken. Om du inte förstår hur Tukan8:s anpassningsrutiner fungerar bör du analysera dina spektra i t.ex. Matlab eller ComsolScript (se Preston & Dietz sid. 9 ff.) Alla resultat skall presenteras med tillhörande osäkerheter 2. Uppgift Visa hur de olika processerna för hur elektromagnetisk strålning växelverkar med materia manifesteras i ett uppmätt spektrum av gammastrålningen från 137 Cs, 22 Na och 88 Y. Visa hur kärnfysikalisk information om energitillstånden i en atomkärna kan erhållas ur ett spektrum. Bestäm dämpningskoefficienten i bly och aluminium för gammastrålning vid energierna 276 kev och 1836 kev. 1
2 3. Teori I laborationen kommer du att använda dig av en s.k. germaniumdetektor. Gammastrålningen växelverkar med detektor-materialet och den deponerade energin omvandlas så småningom till en mätbar elektrisk signal. Fråga 1a: Nämn tre sätt på vilka fotoner (gammastrålning) växelverkar med materia. Germanium är en halvledare. Läs om hur en sådan kan fungera som en detektor för gammastrålning i Leo, kapitel 10 (speciellt 10.1, , 10.7, 10.9). Fråga 1b: En gammafoton kommer in i germaniumkristallen och växelverkar enligt svar på fråga 1a. Vad händer med den elektron som "frigörs" i processen? Hur är detta relaterat till skapandet av elektron-hål-par? Fråga 1c: Vilken energi i medeltal krävs för att skapa ett elektron-hål-par i germaniumdetektorn? Fråga 1d: Varför läggs ett elektriskt fält över germaniumkristallen? På germaniumdetektorn ska SPÄNNINGEN ALLTID VARA PÅSLAGEN och du ska INTE STÄNGA AV NÅGOT när du har avslutat dina mätningar. Källa Detektor Förförstärkare Huvudförstärkare Mångkanalsanalysator (MCA) Figur 1. Schematiskt diagram av laborationsuppställningen, för mätning av strålning från en radioaktiv källa. Pulserna mellan förförstärkaren och huvudförstärkaren har generellt en kort stigtid (ns) och lång avklingnings tid (tiotal µs), med en amplitud på millivolt. Pulsen från huvudförstärkaren är mer symmetrisk med en vidd på µs och pulshöjder på ett par volt. Mångkanalsanalysatorn visar pulshöjden (pulsens amplitud i spänning) på den horisontella axeln och antal händelser på den vertikala. Fråga 2: Varför monteras förförstärkaren så nära detektom som möjligt? Fråga 3: Huvudförstärkaren har två uppgifter. Vilka? 2
3 Efter förstärkaren (huvudförstärkaren) går signalen vidare till en MCA (multichannel analyzer eller mångkanalsanalysator). I vårt fall en PC med ett mångkanalskort (Tukan8). Det tar emot positiva signaler upp till 10 V. En MCA har ett visst antal kanaler som var och en motsvarar ett visst spänningsintervall, V i till V i + V, i pulshöjden. Lågt kanalnummer motsvarar låg spänning. Den inkommande signalen registreras som en händelse i den kanal som motsvarar dess spänning (proportionell mot den energi som fotonen deponerat). På det viset byggs ett spektrum upp. 4.0 Utrustning 4. Experiment 1 Germaniumdetektor (förförstärkare integrerad med detektorn) 1 Högspänningsmodul 1 Förstärkare Dator med mångkanalsanalysator (Tukan8 MCA) Radioaktiva preparat Absorbatorer av aluminium och bly. 4.1 Kalibrering För att få reda på sambandet mellan kanal och energi på MCA'n så gör man en energikalibrering. De preparat du skall kalibrera med är 60 Co (kobolt) och 207 Bi (vismut). 60Co: 207Bi: MeV och MeV MeV och MeV Titta med hjälp av ett oscilloskop på signalen från förstärkaren. Ställ in förstärkningen så att vismuts högsta energi motsvarar ungefär 5 V. Koppla sen in signalen på baksidan av datorn till MCA kortet. Programmet på datorn heter Tukan8. Sätt igång det. Töm minnet, genom att radera det första spektrumet som kommer upp. Starta insamlingen. Justera ev. förstärkningen så att vismuts 1063keV-topp ligger ungefär mitt i spektrumet. Samla ett spektrum för kobolt och ett för vismut. Räkna ut sambandet mellan kanal och energi. Förhållandet är linjärt, men kanal noll motsvarar i regel inte energi noll. Räkna även fram felgränser i koefficienterna. (Du kan använda t.ex. Tukan8 eller Matlab. OBS! Det är viktigt att du förstår principen för felkalkylen.) Redovisning: Energikalibreringarna med tillhörande felgränser. 4.2 Spektrum för cesium Byt preparatet till 137 Cs. Placera preparatet på ett välbestämt avstånd från detektorns framkant, ca. 15 cm. Tag upp ett spektrum under en välbestämd tid. Bestäm energin för fototoppen, comptonkanten och bakåt-spridningstoppen. Bakåtspridningstoppen kallas den topp i spektrumet som ligger på energin motsvarande E fototopp -E compton Den är inte så smal som fototoppen, utan mer som en liten knöl. 3
4 Fråga 4: Hur uppstår comptonkanten och bakåtspridningstoppen? Härrör alla strukturer i ditt spektrum från preparatet eller bidrar bakgrunden i laboratoriet? För att avgöra detta måste ditt spektrum korrigeras för den strålning som härrör från rumsbakgrunden. Fråga 5: Vilket ursprung har rumsbakgrunden? Det kan du göra genom att samla in ytterligare ett spektrum under lika lång tid fast utan preparat och sedan subtrahera detta spektrum från 137 Cs spektrumet. Redovisning: Energispektrum, uppmätta energier för fototopp, comptonkant och bakåtspridningstopp med felgränser samt en tolkning av spektrum och en jämförelse med litteraturvärden. 4.3 Detektorns energiupplösning och effektivitet. Ett mått på hur bra detektorn är anges av dess energiupplösning och effektivitet (se Leo kapitel 5.3 och 5.6). Med effektivitet menas kvoten mellan antalet detekterade gammakvanta och antalet som träffar detektorn (det som kallas ε int i Leo). Fråga 6: Hur skulle ett idealt spektrum för monoenergetisk gammastrålning se ut? Vad är den ideala effektiviteten? Bestäm energiupplösningen för fototoppen för 137 Cs. När det gäller effektiviteten talar man om fotoeffektivitet, d.v.s. sannolikheten att gammakvantumet detekteras och hamnar i fototoppen, och den totala effektiviteten, d.v.s. att gammakvantumet överhuvudtaget detekteras någonstans i spektrum. Bestäm båda dessa ur ditt spektrum. Glöm inte att räkna bort bidraget från bakgrunden. För att kunna bestämma effektiviteterna måste dels preparatets styrka vara känd, d.v.s. hur många gammakvanta som emitteras per tidsenhet, dels den rymdvinkel som detektorn upptar. Gammaintensiteten från ett 137 Cs-preparat I = A 0,85 där A är aktiviteten räknat i Bq (1 Bq = 1 s -1 ). Aktiviteten beräknas ur det på preparatet angivna värdet med hänsyn tagen till halveringstiden. Redovisning: Gammaintensitet från preparatet, energiupplösningar och effektiviteter. 4
5 4.4 Spektrum för natrium Byt preparat till 22 Na. Placera preparatet någon cm från detektorn. Samla ihop till ett spektrum med god statistik. Korrigera för bakgrundsstrålningen på samma sätt som för cesium, uppgift 3.2. Fråga 7: Kan samma bakgrundsspektrum som användes i 3.2 utnyttjas? 22Na sönderfaller enligt: γ 22 Ne β + 22 Na MeV 0 MeV I ditt gammaspektrum finns det två intensiva fototoppar, men enligt natriums sönderfallsschema borde det finnas en. Förklara hur den andra kommit till. Ledtråd: Vad är det för typ av sönderfall? Eventuellt ser du vid högre energier ytterligare en topp. Hur har den uppkommit (Ledtråd: jämför energierna sinsemellan)? Redovisning: Energispektrum samt tolkning av spektrumet med motivering. 4.5 Spektrum för yttrium Byt preparat till 88 Y. Samla ihop till ett spektrum med god statistik, (minst 15 min). Korrigera för bakgrundsstrålningen. Yttriums sönderfallschema: EC,β + γ MeV γ MeV 88 Sr MeV MeV 0 MeV 88 Y Fråga 8: Vad är EC, electron capture? I det spektrumet som du har finns fler toppar än vad sönderfallsschemat indikerar. Förklara hur de uppstår. Figur 7.24 i Krane (bifogad) kan ge en viss hjälp. Redovisning: Energispektrum samt tolkning av spektrumet. 5
6 4.6 Dämpningens beroende av atomnummer För att undersöka hur material med olika atomnummer, Z, växelverkar med fotoner med olika energi så ska du göra en serie mätningar, där du för varje Z varierar tjockleken som fotonerna ska passera igenom innan de når detektorn. De två material du ska använda är bly och aluminium. De finns i färdiga skivor. Fråga 9: Hur påverkas fototoppen vad gäller intensitet och energi när man sätter t.ex. blyskivor mellan preparatet och detektorn? Fråga 10a: Vad anger den totala linjära dämpningskoefficienten (eng: attenuation coefficient), µ? 10b: Vad anger dess invers, 1/µ? 10c: Vad är sambandet mellan dämpningskoefficienten, µ, och tvärsnittet, σ, för växelverkan i materialet? 10d: Dimensionen för 1/µ anges ibland som längd, ibland som massa per areaenhet. Hur övergår man från det ena till det andra? Använd flera preparat (samtidigt) för att göra undersökningen vid flera energier. 133 Ba (bl.a. 276 kev och 356 kev) och 88 Y (898 kev och 1836 kev). Tänk på räknehastigheten i detektorn så den inte överbelastas. Placera preparaten på ett sådant avstånd från detektorn så att du kan stoppa in skivorna emellan. Ta upp ett spektrum. Markera fototopparna med ROI (Region Of Interest). Programmet räknar då ut antalet händelser inom var och ett av intervallen, dvs. intensiteten. Ta med lite marginal runt topparna, för elektroniken gör att förstärkningen driver lite ibland (ändrar sig). Anteckna kanalnumren för dina områden samt intensiteterna. Du får två intensitetsvärden per fototopp, ett som heter "Integral" som anger antalet händelser inom det markerade området, ett som heter "Area" där programmet har dragit bort den linjära bakgrunden som finns under toppen genom att ta hänsyn till hur spektrumet ser ut bredvid toppen. Nettovärdet anger m.a.o. antalet händelser i själva toppen, vilket är det intressanta. Detta intensitetsvärde betecknas med I 0. Påverkar bakgrundsstrålningen i rummet intensiteten, dvs. finns det någon topp i bakgrundsstrålningen inom de markerade områdena? Utred detta genom att studera tidigare registrerat bakgrundsspektrum. Gör nu en serie mätningar med olika mängd material emellan preparaten och detektorn. Anteckna intensiteterna, I, för de olika tjocklekarna, och för var och en av fototopparna. Tänk på att du inte får flytta preparaten. Rita upp ln(i/i 0 ) för var och en av fototopparna, som funktion av x (tjockleken) för Pb och Al. Beräkna dämpningskoefficienten, µ, fria medelväglängden, λ, och tvärsnittet, σ, för de olika energier fototopparna svarar mot. Jämför med Figur 7.10 i Krane (bifogad) så du ser att du har fått rimliga värden. Redovisning: Beräkningar av µ, λ och σ för bly och aluminium (med felgränser) för energierna 356 resp 1836 kev. Ange i samma diagram halvvärdestjockleken, uttryckt i g/cm 2 (d.v.s. ρλln2) som funktion av energin för Al och Pb. 6
7 Appendix. Figurer ur K S Krane: Introductory Nuclear Physics 7
8 8
1. Mätning av gammaspektra
1. Mätning av gammaspektra 1.1 Laborationens syfte Att undersöka några egenskaper hos en NaI-detektor. Att bestämma energin för okänd gammastrålning. Att bestämma den isotop som ger upphov till gammastrålningen.
Läs merLaborationer i miljöfysik Gammaspektrometri
Laborationer i miljöfysik Gammaspektrometri 1 Inledning Med gammaspektrometern kan man mäta på gammastrålning. Precis som ett GM-rör räknar gammaspektrometern de enskilda fotonerna i gammastrålningen.
Läs mer7 Comptonspridning. 7.1 Laborationens syfte. 7.2 Materiel. 7.3 Teori. Att undersöka comptonspridning i och utanför detektorkristallen.
7 Comptonspridning 7.1 Laborationens syfte Att undersöka comptonspridning i och utanför detektorkristallen. 7.2 Materiel NaI-detektor med tillbehör, dator, spridare av aluminium, koppar eller stål, blybleck
Läs mer4 Halveringstiden för 214 Pb
4 Halveringstiden för Pb 4.1 Laborationens syfte Att bestämma halveringstiden för det radioaktiva sönderfallet av Pb. 4.2 Materiel NaI-detektor med tillbehör, dator, högspänningsaggregat (cirka 5 kv),
Läs merABSORPTION AV GAMMASTRÅLNING
ABSORPTION AV GAMMASTRÅLNING Uppgift: Materiel: Teori: Att bestämma ett samband för den intensitet av gammastrålning som passerar en absorbator, som funktion av absorbatorns tjocklek. Att bestämma halveringstjockleken
Läs merLaboration 36: Nils Grundbäck, e99 ngr@e.kth.se Gustaf Räntilä, e99 gra@e.kth.se Mikael Wånggren, e99 mwa@e.kth.se. 8 Maj, 2001 Stockholm, Sverige
Laboration 36: Kärnfysik Nils Grundbäck, e99 ngr@e.kth.se Gustaf Räntilä, e99 gra@e.kth.se Mikael Wånggren, e99 mwa@e.kth.se 8 Maj, 2001 Stockholm, Sverige Assistent: Roberto Liotta Modern fysik (kurskod
Läs mer8 Röntgenfluorescens. 8.1 Laborationens syfte. 8.2 Materiel. 8.3 Teori. 8.3.1 Comptonspridning
8 Röntgenfluorescens 8.1 Laborationens syfte Att undersöka röntgenfluorescens i olika material samt använda röntgenfluorescens för att identifiera grundämnen som ingår i okända material. 8. Materiel NaI-detektor
Läs mer5. Bestämning av cesiumaktivitet
5. Bestämning av cesiumaktivitet (Med hjälp av effektivitetskurva för NaI-detektor) 5.1 Laborationens syfte Att bestämma aktiviteten från Cs och 137 Cs i ett prov som tagits på livsmedel, växter eller
Läs merNeutronaktivering. Laboration i 2FY808 - Tillämpad kvantmekanik
Neutronaktivering Laboration i 2FY808 - Tillämpad kvantmekanik Datum för genomförande: 2012-03-30 Medlaborant: Jöns Leandersson Handledare: Pieter Kuiper 1 av 9 Inledning I laborationen används en neutronkälla
Läs mer3 NaI-detektorns effektivitet
3 NaI-detektorns effektivitet (Bestämning av aktiviteten i en K-lösning) 3.1 Laborationens syfte Att bestämma NaI-detektorns effektivitet vid olika gammaenergier. Att bestämma aktiviteten i en K-lösning.
Läs merUppgift 1. Bestämning av luftens viskositet vid rumstemperatur
Skolornas fysiktävling 1998 Finalens experimentella del Uppgift 1. Bestämning av luftens viskositet vid rumstemperatur Materiel: Heliumfylld ballong, stoppur, snörstump, små brickor med kända massor, brickor
Läs merPRODUKTION OCH SÖNDERFALL
PRODUKTION OCH SÖNDERFALL Inom arkeologin kan man bestämma fördelningen av grundämnen, t.ex. i ett mynt, genom att bestråla myntet med neutroner. Man skapar då radioisotoper som sönderfaller till andra
Läs merTentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3
Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 2012-08-30 em Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60
Läs merLärarhandledning GDM 10 Version 1.0
Lärarhandledning GDM 10 Version 1.0 P.O. Box 15120, SE-750 15 UPPSALA, SWEDEN Phone: +46 18 480 58 00, Fax: +46 18 555 888 E-mail: info@gammadata.se, Internet: www.gammadata.net Innehåll GDM 10 Lärarhandledning
Läs merStrålning Radioaktivitet och strålskydd
... Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter och projekt 2 3 4 α-strålnings räckvidd i luft γ-strålnings attenuering i aluminium och bly Mätning av stråldosen i olika utomhusmiljöer Strålning Radioaktivitet
Läs merStatistisk precision vid radioaktivitetsmätning och Aktivitetsbestämning ur uppmätt räknehastighet
Institutionen för medicin och vård Avdelningen för radiofysik Hälsouniversitetet Statistisk precision vid radioaktivitetsmätning och Aktivitetsbestämning ur uppmätt räknehastighet Gudrun Alm Carlsson och
Läs merMiljöfysik FYSA15 2015. Laboration 6. Absorption av joniserande strålning + Radioaktivitet i vår omgivning
Miljöfysik FYSA15 2015 Laboration 6 Absorption av joniserande strålning + Radioaktivitet i vår omgivning Förberedelser: Läs i Reistad & Stenström, Energi- och Miljöfysik (2015), Del 2 (eller motsvarande
Läs merEXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER
EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER I detta experiment ska du mäta graden av dubbelbrytning hos glimmer (en kristall som ofta används i polariserande optiska komponenter). UTRUSTNING Förutom
Läs mertentaplugg.nu av studenter för studenter
tentaplugg.nu av studenter för studenter Kurskod F0006T Kursnamn Fysik 3 Datum LP4 10-11 Material Laborationsrapport radioaktivitet Kursexaminator Betygsgränser Tentamenspoäng Övrig kommentar Sammanfattning
Läs merUppgift 1. Kraftmätning. Skolornas Fysiktävling Finalens experimentella del. Isaac Newton
Uppgift 1. Kraftmätning Isaac Newton Framför dig på bordet finns två hjul med en smal axel emellan. Via ett snöre som är fastsatt på axeln kan man med en horisontell kraft dra hjulparet uppför en tröskel
Läs merUppgift: Bestäm det arbete W som åtgår att Iyfta kroppen på det sätt som beskrivits ovan och bestäm och så kroppens densitet ρ.
Uppgift 1. I en 1-liters bägare fylld med 600 ml vatten sänker man ned en kropp i form av cylinder som är spetsad i ena änden. Den övre ytan på kroppen skall ligga precis i vattenytan. Sedan lyfter man
Läs mer3.7 γ strålning. Absorptionslagen
3.7 γ strålning γ strålningen är elektromagnetisk strålning. Liksom α partiklarnas energier är strålningen kvantiserad; strålningen kan ha endast bestämda energier. Detta beror på att γ strålningen utsänds
Läs merFöreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall
Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även
Läs merTentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3
Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 013-05-30 fm Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60
Läs merInstuderingsfrågor Atomfysik
Instuderingsfrågor Atomfysik 1. a) Skriv namn och laddning på tre elementarpartiklar. b) Vilka elementarpartiklar finns i atomkärnan? 2. a) Hur många elektroner kan en atom högst ha i skalet närmast kärnan?
Läs merFredrik Jonasson Björn Sparresäter
TVE-F 18 024 Examensarbete 15 hp September 2018 Monte Carlo-simuleringar av germaniumdetektor för gammaspetroskopi Fredrik Jonasson Björn Sparresäter Abstract Monte Carlo-simuleringar av germaniumdetektor
Läs merStrålning. Laboration
... Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter och miniprojekt 2 3 4 α-strålnings räckvidd i luft γ-strålnings attenuering i aluminium och bly Mätning av stråldosen i olika utomhusmiljöer Strålning Radioaktivitet
Läs merFysik. Laboration 4. Radioaktiv strålning
Tekniskt basår, Laboration 4: Radioaktiv strålning 2007-03-18, 7.04 em Fysik Laboration 4 Radioaktiv strålning Laborationens syfte är att ge dig grundläggande kunskap om: Radioaktiva strålningens ursprung
Läs merBANDGAP 2013-02-06. 1. Inledning
1 BANDGAP 13--6 1. Inledning I denna laboration studeras bandgapet i två halvledare, kisel (Si) och galliumarsenid (GaAs) genom mätning av transmissionen av infrarött ljus genom en tunn skiva av respektive
Läs merLABORATION ENELEKTRONSPEKTRA
LABORATION ENELEKTRONSPEKTRA Syfte och mål Uppgiften i denna laboration är att studera atomspektra från väte och natrium i det synliga våglängdsområdet och att med hjälp av uppmätta våglängder från spektrallinjerna
Läs merBANDGAP 2009-11-17. 1. Inledning
1 BANDGAP 9-11-17 1. nledning denna laboration studeras bandgapet i två halvledare, kisel (Si) och galliumarsenid (GaAs) genom mätning av transmissionen av infrarött ljus genom en tunn skiva av respektive
Läs merElektricitetslära och magnetism - 1FY808. Lab 3 och Lab 4
Linnéuniversitetet Institutionen för fysik och elektroteknik Elektricitetslära och magnetism - 1FY808 Lab 3 och Lab 4 Ditt namn:... eftersom labhäften far runt i labsalen. 1 Laboration 3: Likström och
Läs merTILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Läs merLinnéuniversitetet. Naturvetenskapligt basår. Laborationsinstruktion 1 Kaströrelse och rörelsemängd
Linnéuniversitetet VT2013 Institutionen för datavetenskap, fysik och matematik Program: Kurs: Naturvetenskapligt basår Fysik B Laborationsinstruktion 1 Kaströrelse och rörelsemängd Uppgift: Att bestämma
Läs merFysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur
Fysik Laboration 3 Ljusets vågnatur Laborationens syfte: att hjälpa dig att förstå ljusfenomen diffraktion och interferens och att förstå hur olika typer av spektra uppstår Utförande: laborationen skall
Läs merSönderfallsserier N 148 147 146 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134. α-sönderfall. β -sönderfall. 21o
Isotop Kemisk symbol Halveringstid Huvudsaklig strålning Uran-238 238 U 4,5 109 år α Torium-234 234 Th 24,1 d β- Protaktinium-234m 234m Pa 1,2 m β- Uran-234 234 U 2,5 105 år α Torium-230 230 Th 8,0 105
Läs merTILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Läs merRADIOAKTIVITET OCH STRÅLNING
RADIOAKTIVITET OCH STRÅLNING 1 Inledning 1.1 Radioaktivt sönderfall och strålning Atomens kärna består av positivt laddade positroner och neutrala neutroner. Ett grundämne har alltid ett konstant antal
Läs merAtomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)
Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att
Läs merATOM OCH KÄRNFYSIK. Masstal - anger antal protoner och neutroner i atomkärnan. Atomnummer - anger hur många protoner det är i atomkärnan.
Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (p + ) Elektroner (e - ) Neutroner (n) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att de bildar ett skal.
Läs merStrålning. Radioaktivitet och strålskydd NATIONELLT RESURSCENTRUM I FYSIK LUNDS UNIVERSITET 2015
Strålning Radioaktivitet och strålskydd NATIONELLT RESURSCENTRUM I FYSIK LUNDS UNIVERSITET 2015 Strålning Radioaktivitet och strålskydd 2015 Laborationen Strålning av Nina Reistad är licensierad under
Läs merLösningar del II. Problem II.3 L II.3. u u MeV O. 2m e c2= MeV T += MeV Rekylkärnans energi försummas 14N
Lösningar del II Problem II.3 Kärnan 14 O sönderfaller under utsändning av en positiv elektron till en exciterad nivå i 14 N, vilken i sin tur sönderfaller till grundtillståndet under emission av ett kvantum
Läs merTillämpad kvantmekanik Neutronaktivering. Utförd den 30 mars 2012
Tillämpad kvantmekanik Neutronaktivering Utförd den 30 mars 2012 Rapporten färdigställd den 12 april 2012 Innehåll 1 Bakgrund 1 2 Utförande 3 2.1 Efterbehandling.......................... 3 2.1.1 Bestämning
Läs merLösningar till tentamen i kärnkemi ak
Lösningar till tentamen i kärnkemi ak 1999.117 Del A 1. Det finns radioaktiva sönderfall som leder till utsändning av monoenergetisk joniserande strålning? Vad är detta för strålslag? (2p) Svar: Alfastrålning
Läs merJoniserande strålnings växelverkan Hur alstras röntgenstrålning och vad händer när den når och passerar människa?
Joniserande strålnings växelverkan Hur alstras röntgenstrålning och vad händer när den når och passerar människa? Eva Lund Eva.Lund@liu.se Lärandemål Kunna beskriva hur ett röntgenrör skapar röntgenstrålning
Läs merExperiment Swedish (Sweden) Studsande kulor - En modell för fasövergångar och instabiliteter
Q2-1 Studsande kulor - En modell för fasövergångar och instabiliteter (10 poäng) Läs de allmänna anvisningarna i det separata kuvertet innan du börjar. Inledning Många ämnen, exempelvis vatten, kan förekomma
Läs merDEN FOTOELEKTRISKA EFFEKTEN
DEN FOTOELEKTRISKA EFFEKTEN 1 Inledning Vid den fotoelektriska effekten lösgör ljus, med frekvensen f, elektroner från en metall. Eftersom ljus består av kvanter (fotoner), vars energi är hf (var h är
Läs mer4. Allmänt Elektromagnetiska vågor
Det är ett välkänt faktum att det runt en ledare som det flyter en viss ström i bildas ett magnetiskt fält, där styrkan hos det magnetiska fältet beror på hur mycket ström som flyter i ledaren. Om strömmen
Läs merTentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Tentamen Tisdagen den 27:e maj 2008, kl 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt
Läs merRadioaktivt sönderfall Atomers (grundämnens) sammansättning
Radioaktivitet Radioaktivt sönderfall Atomers (grundämnens) sammansättning En atom består av kärna (neutroner + protoner) med omgivande elektroner Kärnan är antingen stabil eller instabil En instabil kärna
Läs mer2. Hur många elektroner får det plats i K, L och M skal?
Testa dig själv 12.1 Atom och kärnfysik sidan 229 1. En atom består av tre olika partiklar. Vad heter partiklarna och vilken laddning har de? En atom kan ha tre olika elementära partiklar, neutron med
Läs merKvantmekanik. Kapitel Natalie Segercrantz
Kvantmekanik Kapitel 38-39 Natalie Segercrantz Centrala begrepp Schrödinger ekvationen i en dimension Fotoelektriska effekten De Broglie: partikel-våg dualismen W 0 beror av materialet i katoden minimifrekvens!
Läs merFotoelektriska effekten
Fotoelektriska effekten Bakgrund År 1887 upptäckte den tyska fysikern Heinrich Hertz att då man belyser ytan på en metallkropp med ultraviolett ljus avges elektriska laddningar från ytan. Noggrannare undersökningar
Läs merTill exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12!
1) Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12! Om vi tar den tredje kol atomen, så är protonerna 6,
Läs merAtomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.
Atomfysik ht 2015 Atomens historia Atom = grekiskans a tomos som betyder odelbar Filosofen Demokritos, atomer. Stort motstånd, främst från Aristoteles Trodde på läran om de fyra elementen Alla ämnen bildas
Läs merFrån atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz
Z N Från atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz 2006-06-29 1 C + O 2 CO 2 + värme? E = mc 2 (mc 2 ) före > (mc 2 ) efter m = m efter -m före Exempel: förbränning av kol m m = 10 10 (-0.0000000001
Läs merTentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA
IFM - Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Linköpings universitet Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA Torsdagen den 28/8 2014 kl. 14.00-18.00 i T1 och S25 Tentamen består av 2 A4-blad (inklusive
Läs merRad-Monitor GM1, GM2 och SD10 Bruksanvisning
Rad-Monitor GM1, GM2 och SD10 Bruksanvisning KWD Nuclear Instruments AB, 611 29 Nyköping Telefon 0155-28 03 70 Telefax 0155-26 31 10 e-post info@kwdni.se www.kwdni.se GM1, GM2, GM2P Manual 1 1. BESKRIVNING
Läs merLösningar till tentamen i kärnkemi ak
Lösningar till tentamen i kärnkemi ak 1999.118 Del A 1. Det finns radioaktiva sönderfall som leder till utsändning av monoenergetisk joniserande strålning? Vad är detta för strålslag? (2p) Svar: Alfastrålning
Läs merElektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik
Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik Förberedelseuppgifter: Uppgifterna skall lösas före laborationen med papper och penna och vara snyggt uppställda med figurer. a) Gör beräkningarna till uppgifterna
Läs merHjälpmedel: Kungakrona, bägare, vatten, dynamometer, linjal, våg, snören och skjutmått
Uppgift 1. De flesta vet ju att Archimedes sprang runt naken på de grekiska gatorna ropandes "Heureka!" Vad som ledde till denna extas var naturligtvis en vetenskaplig upptäckt. Meningen med denna uppgift
Läs merInst. för Fysik och materialvetenskap MAGNETISKA FÄLT
Inst. för Fysik och materialvetenskap INSTRUKTION TILL LABORATIONEN MAGNETISKA FÄLT för kursen Elektromagnetism I ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Läs merLaborationsrapport neutronaktivering
Laborationsrapport neutronaktivering Av Daniel Tingdahl. Medlaborant: Lennart Olofsson Sammanfattning I denna laboration bestämdes dels halveringstiden för 116m In, dels reaktionstvärsnittet för termiska
Läs merKvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd
Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd Inledning Syftet med denna laboration är att undersöka kvantiseringen av energitillstånd i kvantbrunnar. Till detta används en java-applet som hittas på
Läs merLösningar del II. Problem II.3 L II.3. u= u MeV = O. 2m e c2= MeV. T β +=
Lösningar del II Problem II.3 Kärnan 14 O sönderfaller under utsändning av en positiv elektron till en exciterad nivå i 14 N, vilken i sin tur sönderfaller till grundtillståndet under emission av ett γ
Läs merFYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Tisdagen den 17 juni 2008 kl 9-15
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 1,5 högskolepoäng, FK49 Tisdagen den 17 juni 28 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare
Läs merRöntgenteknik. Vad är röntgenstrålning? - Joniserande strålning - Vad behövs för att få till denna bild? Vad behövs för att få till en röntgenbild?
joniser ande part ikelst rålni definit ion Röntgenteknik Vad behövs för att få till denna bild? Danielle van Westen Neuroröntgen, USiL Vad behövs för att få till en röntgenbild? Röntgenstrålning ioniserande
Läs merBjörne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6)
Björne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6) Namn: Ur centralt innehåll: Fysikaliska modeller för att beskriva och förklara uppkomsten av partikel-strålning och elektromagnetisk strålning samt strålningens påverkan
Läs merFöreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall
Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även
Läs merOBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten.
Speed of light OBS: Alla mätningar och beräknade värden ska anges i SI-enheter med korrekt antal värdesiffror. Felanalys behövs endast om det anges i texten. 1.0 Inledning Experiment med en laseravståndsmätare
Läs merStrömning och varmetransport/ varmeoverføring
Lektion 8: Värmetransport TKP4100/TMT4206 Strömning och varmetransport/ varmeoverføring Den gul-orange färgen i den smidda detaljen på bilden visar den synliga delen av den termiska strålningen. Värme
Läs merTheory Swedish (Sweden)
Q3-1 Large Hadron Collider (10 poäng) Läs anvisningarna i det separata kuvertet innan du börjar. I denna uppgift kommer fysiken i partikelacceleratorn LHC (Large Hadron Collider) vid CERN att diskuteras.
Läs merAtomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)
Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att
Läs merPLANCKS KONSTANT. www.zenitlaromedel.se
PLANCKS KONSTANT Uppgift: Materiel: Att undersöka hur fotoelektronernas maximala kinetiska energi beror av frekvensen hos det ljus som träffar fotocellen. Att bestämma ett värde på Plancks konstant genom
Läs merFyU02 Fysik med didaktisk inriktning 2 - kvantfysik
FyU02 Fysik med didaktisk inriktning 2 - kvantfysik Rum A4:1021 milstead@physto.se Tel: 5537 8663 Kursplan 17 föreläsningar; ink. räkneövningar Laboration Kursbok: University Physics H. Benson I början
Läs merSvängningar. Innehåll. Inledning. Litteraturhänvisning. Förberedelseuppgifter. Svängningar
Svängningar Innehåll Inledning Inledning... 1 Litteraturhänvisning... 1 Förberedelseuppgifter... 1 Utförande... 3 Det dämpade men odrivna systemet... 3 Det drivna systemet... 4 Några praktiska tips...
Läs merRelativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 3 Lösningar
Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 3 Lösningar 1. Den ryska fysikern P.A. Čerenkov upptäckte att om en partikel rör sig snabbare än ljuset i ett medium, ger den ifrån sig ljus. Denna effekt
Läs merAtom- och Kärnfysik. Namn: Mentor: Datum:
Atom- och Kärnfysik Namn: Mentor: Datum: Atomkärnan Väteatomens kärna (hos den vanligaste väteisotopen) består endast av en proton. Kring kärnan kretsar en elektron som hålls kvar i sin bana p g a den
Läs merLufttryck i ballong laboration Mätteknik
(SENSUR) Lufttryck i ballong laboration Mätteknik Laborationen utfördes av: (Sensur) Rapportens författare: Sjöström, William Uppsala 8/3 2015 1 av 7 1 - Inledning Om du blåser upp en ballong av gummi
Läs merLÄRARHANDLEDNING Harmonisk svängningsrörelse
LÄRARHANDLEDNING Harmonisk svängningsrörelse Utrustning: Dator med programmet LoggerPro LabQuest eller LabPro Avståndsmätare Kraftgivare Spiralfjäder En vikt Stativmateriel Kraftgivare Koppla mätvärdesinsamlaren
Läs merBFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 13. Kärnfysik Föreläsning 13. Kärnfysik 2
Föreläsning 13 Kärnfysik 2 Sönderfallslagen Låt oss börja med ett tankeexperiment (som man med visst tålamod också kan utföra rent praktiskt). Säg att man kastar en tärning en gång. Innan man kastat tärningen
Läs merLaborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik
Laborationsrapport Kurs Lab nr Elektroteknik grundkurs ET1002 1 Laborationens namn Mätteknik Namn Kommentarer Utförd den Godkänd den Sign 1 Elektroteknik grundkurs Laboration 1 Mätteknik Förberedelseuppgifter:
Läs merExperimentell fysik. Janne Wallenius. Reaktorfysik KTH
Experimentell fysik Janne Wallenius Reaktorfysik KTH Återkoppling från förra mötet: Många tyckte att det var spännade att lära sig något om 1. Osäkerhetsrelationen 2. Att antipartiklar finns och kan färdas
Läs merSolar cells. 2.0 Inledning. Utrustning som används i detta experiment visas i Fig. 2.1.
Solar cells 2.0 Inledning Utrustning som används i detta experiment visas i Fig. 2.1. Figure 2.1 Utrustning som används i experiment E2. Utrustningslista (se Fig. 2.1): A, B: Två solceller C: Svart plastlåda
Läs merLaborationshandledning för mätteknik
Laborationshandledning för mätteknik - digitalteknik och konstruktion TNE094 LABORATION 2 Laborant: E-post: Kommentarer från lärare: Institutionen för Teknik och Naturvetenskap Campus Norrköping, augusti
Läs merDEL-LINJÄRA DIAGRAM I
Institutionen för Tillämpad fysik och elektronik Ulf Holmgren 95124 DEL-LINJÄRA DIAGRAM I Laboration E15 ELEKTRO Personalia: Namn: Kurs: Datum: Återlämnad (ej godkänd): Rättningsdatum Kommentarer Godkänd:
Läs merStyr- och Reglerteknik för U3/EI2
Högskolan i Halmstad Sektionen för Informationsvetenskap, Dator- och Elektroteknik 071111/ Thomas Munther LABORATION 3 i Styr- och Reglerteknik för U3/EI2 Målsättning: Bekanta sig med olika processer.
Läs merInföra begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar
Kapitel: 25 Ström, motstånd och emf (Nu lämnar vi elektrostatiken) Visa under vilka villkor det kan finnas E-fält i ledare Införa begreppet emf (electromotoric force) Beskriva laddningars rörelse i ledare
Läs merLinjär algebra med tillämpningar, lab 1
Linjär algebra med tillämpningar, lab 1 Innehåll Per Jönsson Fakulteten för Teknik och Samhälle, 2013 Uppgifterna i denna laboration täcker kapitel 1-3 i läroboken. Läs igenom motsvarande kapitel. Sitt
Läs merKvantbrunnar -Kvantiserade energier och tillstånd
Kvantbrunnar -Kvantiserade energier och tillstånd Inledning Syftet med denna laboration är att undersöka kvantiseringen av energitillstånd i kvantbrunnar. Till detta används en java-applet som hittas på
Läs merBjörne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6)
Björne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6) Namn: Ur centralt innehåll: Fysikaliska modeller för att beskriva och förklara uppkomsten av partikel-strålning och elektromagnetisk strålning samt strålningens påverkan
Läs merMiljöfysik. Föreläsning 5. Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion
Miljöfysik Föreläsning 5 Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion Energikällor Kärnkraftverk i världen Fråga Ange tre fördelar och tre nackdelar
Läs merVarje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och
Institutionen för Fysik Göteborgs Universitet LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I FYSIK A: MODERN FYSIK MED ASTROFYSIK Tid: Lördag 3 augusti 008, kl 8 30 13 30 Plats: V Examinator: Ulf Torkelsson, tel. 031-77 3136
Läs merKärnfysik och radioaktivitet. Kapitel 41-42
Kärnfysik och radioaktivitet Kapitel 41-42 Tentförberedelser (ANMÄL ER!) Maximipoäng i tenten är 25 p. Tenten består av 5 uppgifter, varje uppgift ger max 5 p. Uppgifterna baserar sig på bokens kapitel,
Läs merFysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Tentamen Lördagen den 9:e juni 2007, kl. 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt
Läs merWALLENBERGS FYSIKPRIS
WALLENBERGS FYSIKPRIS KVALIFICERINGSTÄVLING 23 januari 2014 SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET LÖSNINGSFÖRSLAG 1. (a) När bilens fart är 50 km/h är rörelseenergin W k ( ) 2 1,5 10 3 50 3,6 2 J 145 10 3 J. Om verkningsgraden
Läs merLösning till tentamen i Medicinska Bilder, TSBB31, DEL 1: Grundläggande 2D signalbehandling
Lösning till tentamen i Medicinska Bilder, TSBB31, 2017-10-19 Maria Magnusson (maria.magnusson@liu.se), Anders Eklund DEL 1: Grundläggande 2D signalbehandling Uppgift 1 (4p) a) f(x, y) = 30 Π(x/40, y/20)
Läs merI princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet.
Avsikten med laborationen är att studera de elektriska ledningsmekanismerna hos i första hand halvledarmaterial. Från mätningar av konduktivitetens temperaturberoende samt Hall-effekten kan en hel del
Läs mer1. 2. a. b. c a. b. c. d a. b. c. d a. b. c.
1. Lina sitter och läser en artikel om utgrävningarna i Motala ström. I artikeln står det att arkeologerna funnit bruksföremål som är 7 år gamla. De har daterat föremålen med hjälp av kol-14-metoden. Förklara
Läs merVågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012
Räkneövning 10 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 20 Problem 42.1 Vad är det orbitala rörelsemängdsmomentet, L, för en elektron i a) 3p-tillståndet b) 4f-tillståndet? Det orbitala rörelsemängdsmomentet
Läs mer