Versuch 85

In diesem Versuch untersuchen wir die Abschwächung von Gammastrahlung.

Versuchsaufbau

Versuchsaufbau mit Strahler, Dosisleistungsmessgerät, Abschwächerplatten, Messschieber.

Radioaktive Strahler

Radioaktive Strahler Am-241, Sr-90, Na-22, Co-60, Cs-137, Ra-226.

Beispiel für ein Zerfallsschema: Cs-137 (Halbwertszeit 30 Jahre) wandelt sich durch β⁻-Zerfall in Ba*-137 um. Der angeregte Zustand (Halbwertszeit 2,55 Minuten) relaxiert unter Aussendung eines γ-Quants in den Grundzustand.

Dosisleistungsmessgerät

Wir verwenden ein handliches Dosisleistungsmessgerät (SEI Radiation Alert Ranger) mit einem Geiger-Müller-Zählrohr. Das Zählrohr hat eine flache Bauform mit effektiv 45mm Durchmesser. Es ist empfindlich auf β- und γ-Strahlung, bei geöffneter Klappe auch auf energetische α-Strahlung.

📄 Ranger Specifications.pdf

📄 Ranger Operation Manual.pdf

Abschwächerplatten

Abschwächerplatten aus Aluminium und Kupfer in verschiedenen Dicken.

Messschieber

Ein Messschieber hat einen feststehenden und einen beweglichen Messschenkel, die an die Probe angelegt werden, ohne dabei Kraft auszuüben. Der Messschieber eignet sich für Außen-, Innen- und Tiefenmaße.

Die Längenmessung beruht auf dem Vergleich mit einer kalibrierten Skala. Beim Messschieber wird die Ablesegenauigkeit durch einen Nonius verbessert.

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/Messschieber

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/Nonius

Nuklidkarte

In einer Nuklidkarte sind alle rund 3300 bekannten Isotope entsprechend ihrer Protonen- und Neutronenzahl verzeichnet. Nur etwa 250 Isotope sind stabil, die anderen wandeln sich durch radioaktive Zerfälle in andere Isotope um.

Ein kleiner Ausschnitt um die Isotope Cs-137 und Ba-137 aus dem Beispiel oben.

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/Nuklidkarte

🔗 https://www.nndc.bnl.gov/nudat3/ (interaktiv)

📄 nuclidemap.svg (scalable vector graphics)

Massenschwächungskoeffizient

Die Massenschwächungskoeffizienten für Al und Cu sind für Energien zwischen 400 keV und 3 MeV sehr ähnlich.

Quelle: Kohlrausch, Praktische Physik, Band 3 - Tabellen und Diagramme, Teubner, Stuttgart 1986.