Thực tập Vật lý hạt nhân 1
BÀI 1:
KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA PHỔ KẾ HẠT NHÂN I.Mục đích:
Mục đích bài thí nghiệm này giúp sinh viên:
- Làm quen với phổ kế hạt nhân.
- Khảo sát các thông số hoạt động của phổ kế: cao thế, độ khuyếch đại, thời gian đo,
ngưỡng, cửa sổ,phân cực …
II. Thiết bò:
- Phổ kế 1 kênh RFT 20026.
- Nguồn Co
60
.
III. Thực hành:
1.Khởi động cho phổ kế: bật máy, chọn các thông số …
2. Khảo sát cao thế hoạt động của Detector:
 Với hệ số khuyếch đại K1=7, t = 12s:

HV(v)
750
800
850
900

850
900
950
1000
N
822
1527
1074
2456
3527
4466
Thực tập Vật lý hạt nhân 2

Đồ thò: Hình 1.2

N
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 200 400 600 800 1000 1200
HV

Hình 1.2

Hình 1.3

Thực tập Vật lý hạt nhân 3
 Với cao thế HV = 950v:

K(db)
7
10
13
13
19
22
N
1506
2358
3394
4797
6918
9021

 Đồ thò: Hình 1.4

N
0
2000
4
IV. Nhận xét:
- Bài thực hành giúp chúng ta biết được các thao tác tiến hành một bài thí nghiệm trên
các thiết bò hiện đại và phức tạp , đòi hỏi độ chính xác cao .
- Để các thiết bò đo làm việc có hiệu quả , số liệu thí nghiệm có tính đúng đắn cần
chọn các thông số trong chế độ hoạt đông của máy.
- Với máy đơn kênh RFT 20026, thì chọn cao thế của máy hoạt động tốt ở khoảng
750-1000(v). Còn hệ số khuếch đại K= 40 hoặc K=22 .
- Sự phụ thuộc giữa cao thế , hệ số khuếch đại với số đếm N của máy sẽ quyết đònh
kết quả của bài thực hành.
- Từ bài thực hành này ta sẽ làm cơ sở cho những bài tiếp theo được tiến hành nhanh
hơn và có hiệu quả hơn đạt độ chính xác như mong muốn.
Thực tập Vật lý hạt nhân 5
BÀI 2:
KHẢO SÁT PHỔ TÍCH PHÂN


3506
2027
859
121
10
5

 Đồ thò: Hình 2.1 N
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
0 2 4 6 8 10 12
U(v)

Hình 2.1

2. Đo phổ tích phân trung bình:
Ngưỡng trên bằng vô cùng, hệ số khuyếch đại K= 40, cao thế HV = 1000(v),
t = 12s,E = 0.5.

U(v)
0.5

9.5
10
N
2910
2281
1599
970
460
156
18
4
1
0
Thực tập Vật lý hạt nhân 6

Đồ thò: Hình 2.2

N
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000

13097

U(v)
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2
N
12519
12083
11554
10789
10285
9671
9638
9061
8656
8303

U(v)
2.1
2.2
2.3
2.4

5967
5772
5752
5650
5557
5428
5259
5241
5010
4935

U(v)
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
5
N
4811
4671
4475
4454
4390
4050
4009

6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
7
N
2052
2000
1834
1720
1715
1493
1377
1197
1104
971

Thực tập Vật lý hạt nhân 7
U(v)
7.1
7.2
7.3
7.4

123
101
73
57
17
11
10
5
5
5

U(v)
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
10
N
3
4
6
3
7
4
4
8
BÀI 3:
KHẢO SÁT PHỔ VI PHÂN I. Mục đích:
Mục đích bài này giúp sinh viên:
 Khảo sát phổ vi phân trên phổ kế một kênh .
 Khảo sát phổ vi phân trên phổù kế đa kênh.
II.Thiết bò:
 Phổ kế 1 kênh RFT 20026 .
 Nguồn Co
60
.
II.Thực hành:
1. Đo phổ vi phân thô:
Ngưỡng trên bò chặn, hệ số khuyếch đại K = 40, cao thế HV = 1000v,
t = 12s,E = 1.

U(v)
1
2
3
4
5
6
7
8

2. Đo phổ tích phân trung bình:
Ngưỡng trên bò chặn, hệ số khuyếch đại K= 40 ,cao thế HV= 1000v,
t = 12s,E = 0.5.
U(v)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
N
1705
3317
3079
2498
1658
1105
851
749
686
687

U(v)
5.5
6
6.5

2000
2500
3000
3500
0 2 4 6 8 10 12
U(v)

Hình 3.2

3. Đo phổ tích phân tinh:
Ngưỡng trên bò chặn, hệ số khuyếch đại K=40, cao thế HV= 1000v,
t = 12s,E = 0.1.

U(v)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
N
73
113
95
101
129

2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3
N
171
128
144
90
108
85
91
64
71
55

U(v)
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

40
28
31
35
37
34
44

U(v)
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
6
N
36
42
29
27
42
39
45
32
44
35

7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
8
N
41
27
40
28
22
30
35
19
19
16

U(v)
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8

0
0
0
0
0
0

 Đồ thò: Hình 3.3

N
0
50
100
150
200
250
0 2 4 6 8 10 12
U(v)

Hình 3.3

IV. Phân tích số liệu và nhận xét kết quả:

- Đối với phổ vi phân ta thu được các kênh ứng với các mức năng lượng khác
nhau của nguồn Co
60
chỉ có các bức xạ nằm trong vùng cửa sổ mới được ghi
nhận .
- Phổ vi phân


2
3
4
5
6
7
8
9
10
N
748
122
36
11
8
3
4
4
2
1

 Đồ thò: Hình 4.1

N
0
100
200
300
400
500

14
7
5
3

U(v)
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
N
5
0
2
2
1
2
1
2
0
0

Thực tập Vật lý hạt nhân


0.9
1
N
13
58
5
4
6
8
12
9
2
7

U(v)
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2
N
11
5
9
5

U(v)
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
4
N
1
3
0
0
1
2
1
0
0
0

U(v)
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6

2
0
0
0
0
0
0
0

U(v)
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
7
N
0
0
0
0
0
0
0
0
0

8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
9
N
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

U(v)
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7


IV. Phân tích số liệu và nhận xét kết quả:
- Mặc dù không có nguồn nhưng ta vẫn ghi được bức xạ , điều đó chứng tỏ trong tự
nhiên luôn có các tia bức xạ phát ra.
- Các tia bức xạ thu nhận được nhỏ và phức tạp .

Thực tập Vật lý hạt nhân 14
BÀI 5:
ĐƯỜNG CHUẨN NĂNG LƯNG I. Mục đích:
-Xây dựng mối quan hệ giữa kênh và năng lượng bức xạ vì các bức xạ đi vào
Detector có các số đếm và các mức điện tử (kênh) .
-Nguyên tắc dựa vào các nguồn chuẩn đã biết trước các mức năng lượng
II. Thiết bò:
 Phổ kế 1 kênh RFT 20026.
 Nguồn Co
60
, mức năng lượng cho trước E
1
= 1173(Kev)
và E
2

2991
2969
3028
2960
2333
1816
1441

U(v)
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
N
1151
1081
1003
842
698
613
754
1041
1189
1304

7.2
7.4
7.6
7.8
8.0
N
509
533
471
490
533
604
500
408
260
283

U(v)
8.2
8.4
8.6
8.8
9.0
9.2
9.4
9.6
9.8
10
N
269

Ứng với kênh K = 4 là năng lượng đỉnh nguồn Cs
137
E

= 661 Kev.
Ứng với kênh K = 7.2 là năng lượng đỉnh nguồn Co
60
E

= 1202 Kev.
(Lấy trung bình của E
1
và

E
2

).
Dựa vào Phương pháp bình phương tối thiểu ta xác đònh được phương trình
đường chuẩn năng lượng:
E = 184.84K – 78.735

800
1000
1200
1400
0 2 4 6 8
U(v)

Hình 5.2

IV. Phân tích số liệu và nhận xét kết quả:

- Dựa vào đường chuẩn năng lượng chúng ta có thể biết được trong mẫu khảo sát
có những chất gì . Các chất đó có hàm lượng bao nhiêu .
- Do thao tác thực hành và thiết bò thí nghiệm nên hai đỉnh phổ của nguồn Co
60

bò chập thành một .Vì vậy trong tính toán ta lấy trung bình hai mức năng lượng.
Đường chuẩn năng lượng xác đònh được chỉ dựa vào hai điểm nên kết quả
không được chính xác .
2.Đo phổ có nguồn mà không chắn 3 lần , sau đó lấy trung bình : N
c

3.Đo phổ có nguồn mà có chắn 3 lần , sau đó lấy trung bình : N
o

4.Tính hệ số hấp thụ  bằng công thức :

(N
c
-N
p
) = (N
o
– N
p
) *

e
d5.Tính toán số liệu :

Với Nhôm(Al) :
+ Bề dày d = 3 mm
+ N
p
= 18358
+ N

= 49468
Ta có :  = 0.0012 mm
-1

+ d = 3.36 mm
+ N
p
= 18358
+ N
o
= 49510
+ N
c
= 48868
Ta có :  = 0.0062 mm
-1

Thực tập Vật lý hạt nhân 18
c. Với Chì ( Pb): + Bề dày d = 1.75 mm
+ N
p
= 18358
+ N
o
= 49376
+ N
c

sự cố đònh tuyệt đối trong sơ đồ thí nghiệm.
Thực tập Vật lý hạt nhân 19
Bài 7 :
LÀM TRƠN PHỔ
I.Mục đích :
-Dùng các phương pháp toán học để xử lí làm trơn phổ hạt nhân , làm cho phổ mới
trơn và hợp lí hơn .
-Do sự thăng giáng trong hạt nhân .
II. Thiết bò :
-Phổ kế 1 kênh RFT 20026.
-Sử dụng số liệu trong bài 3.
III. Thực hành :
1.Làm trơn 3 phổ : thô , trung bình , tinh .
Áp dụng công thức :
+ Làm trơn 5 điểm :
D
i
= (-3C
i-2
+12C
i-1

+14C
i-3
+ 39C
i-2
+ 54C
i-1
+59C
i
+54C
i+1
+ 39C
i+2
14C
i+3
– 21C
i+4
) /231

2.Bảng số liệu sau khi đã làm trơn :
a. Làm trơn phổ thô :
+ Làm trơn 5 điểm :

U(v)
1
2
3
4
5
6
7
20
+Làm trơn 7 điểm:

U(v)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
N
3075
3040
1731
1463
2228
1240
727
284
3
1

 Đồ thò : Hình 7.2


2452
1363
1308
1055
685
239
0

Đồ thò : Hình 7.3
N
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 2 4 6 8 10 12
U(v)

Hình 7.3
Thực tập Vật lý hạt nhân 21
b. Làm trơn phổ trung bình :
+ Làm trơn 5 điểm :

U(v)

9.0
9.5
10
N
751
849
880
821
720
409
227
12
4
1

Đồ thò : Hình 7.4
Hình 7.4

+Làm trơn 7 điểm:

U(v)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5

441
221
60
4
1 N
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U(v)
Thực tập Vật lý hạt nhân 22
Đồ thò : Hình 7.5

+Làm trơn 9 điểm :

U(v)
0.5
1.0
1.5


768
832
847
821
720
409
227
12
4
1

Đồ thò Hình 7.6
Hình 7.6

N
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U(v)
N
0
500
1000

3.1
56
4.1
35
0.2
113
1.2
217
2.2
128
3.2
43
4.2
44
0.3
102
1.3
215
2.3
144
3.3
44
4.3
38
0.4
104
1.4
207
2.4
90

3.7
30
4.7
35
0.8
187
1.8
191
2.8
64
3.8
35
4.8
37
0.9
179
1.9
164
2.9
71
3.9
45
4.9
34
1.0
194
2.0
177
3.0
55

7.2
27
8.2
12
9.2
0
5.3
29
6.3
41
7.3
40
8.3
9
9.3
0
5.4
27
6.4
41
7.4
28
8.4
10
9.4
0
5.5
42
6.5
42

7.8
19
8.8
0
9.8
0
5.9
44
6.9
41
7.9
19
8.9
0
9.9
0
6.0
35
7.0
38
8.0
16
9.0
0
10
0

Đồ thò : Hình 7.7
Hình 7.7
N

56
4.1
35
0.2
113
1.2
217
2.2
128
3.2
43
4.2
44
0.3
95
1.3
215
2.3
144
3.3
44
4.3
38
0.4
112
1.4
207
2.4
90
3.4

30
4.7
35
0.8
187
1.8
191
2.8
64
3.8
35
4.8
37
0.9
195
1.9
164
2.9
71
3.9
45
4.9
34
1.0
194
2.0
177
3.0
55
4.0

8.2
12
9.2
0
5.3
29
6.3
41
7.3
40
8.3
14
9.3
0
5.4
27
6.4
41
7.4
29
8.4
10
9.4
0
5.5
42
6.5
42
7.5
22

8.8
0
9.8
0
5.9
44
6.9
41
7.9
19
8.9
0
9.9
0
6.0
35
7.0
39
8.0
16
9.0
0
10
0

Đồ thò : Hình 7.8
Hình 7.8 N

3.1
56
4.1
35
0.2
113
1.2
217
2.2
128
3.2
43
4.2
44
0.3
95
1.3
212
2.3
128
3.3
44
4.3
38
0.4
101
1.4
207
2.4
112

3.7
30
4.7
35
0.8
176
1.8
191
2.8
64
3.8
35
4.8
37
0.9
179
1.9
164
2.9
71
3.9
37
4.9
34
1.0
194
2.0
177
3.0
55

27
8.2
12
9.2
0
5.3
29
6.3
41
7.3
40
8.3
9
9.3
0
5.4
27
6.4
41
7.4
28
8.4
10
9.4
0
5.5
42
6.5
42
7.5

19
8.8
0
9.8
0
5.9
44
6.9
41
7.9
19
8.9
0
9.9
0
6.0
35
7.0
38
8.0
16
9.0
0
10
0

Đồ thò : Hình 7.9
N
0
50