Лабораторная работа 5.1. Определение энергииa α-частицы по ее пробегу в воздухе

Цель работы: знакомство с явлением естественной радиоактивности, рассмотрение механизма α-распада. Определение длины пробега α-частиц в воздухе.

Оборудование: радиоактивный источник – изотоп плутония 239Pu, полупроводниковый детектор и блоки электроники, форвакуумный насос.

Лабораторная работа 5.1. Определение энергииa α-частицы по ее пробегу в воздухе. (4.65 МБ, PDF) Топорков Д.К. Новосибирск: КОФ НГУ, 2011. - 19 с.

Экспериментальное определение средней длины пробега α-частицы в воздухе при атмосферном давлении и оценка энергии частицы по ее пробегу производятся с помощью известных эмпирических соотношений. Измерение пробега α-частиц проводится на экспериментальной установке. На одном торце камеры установлен полупроводниковый детектор, а на другом находится подвижный шток, на конце которого укреплен источник α-частиц. Полная активность радиоактивного источника около 100 распадов в секунду, что составляет 3 нанокюри и совершенно не представляется опасным для здоровья, поскольку α-частицы не могут пройти стенки камеры. Источник представляет собой подложку из стали, в углубление которой зафиксирован радиоактивный препарат. Студентам не рекомендуется разбирать камеру самостоятельно и трогать источник руками. Полупроводниковый кремниевый детектор ДКПс–25 имеет чувствительное окно размером 5´5 мм² и толщину чувствительной области около 0,2 мм, емкость детектора – 12 пФ, обратный ток 0,12 мкА.

Лабораторная работа 5.1. Определение энергии альфа частицы по ее пробегу в воздухе. Видео. (MP4, 1280x720) Старостина E.В., Топорков Д.К.  Новосибирск: КОФ НГУ, 2013. - 0.24.00.

Видеофильм знакомит студентов с историей открытия естественной радиоактивности, c экспериментами, выполненными с применением радиоактивных источников и заложившими основы современного понимания строения вещества. В фильме кратко обсуждаются теоретические аспекты альфа распада, потери энергии заряженной частицы в веществе. В фильме показано выполнение лабораторной работы 5.1 « Определение энергии альфа частицы по ее пробегу в воздухе».
Видеофильм включает 1) краткую историю открытия естественной радиоактивности, 2) анимацию классического опыта Резерфорда по рассеянию альфа частиц ядрами золота,
3) теоретическое описание механизма альфа распада и потерь энергии заряженной частицей в веществе, 4) видеосъемку используемого экспериментального оборудования и порядка выполнения лабораторной работы, 5) алгоритм обработки и анализ полученных экспериментальных данных.
Целевая аудитория фильма – студенты ФФ и ФЕН НГУ, изучающие экспериментальную атомную физику, строение вещества и тому подобные курсы.