20.4: Виявлення та застосування радіоактивності

Last updated
Save as PDF

Page ID: 105807

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Зрозумійте, як лічильник Гейгера можна використовувати для кількісної оцінки швидкості іонізаційного випромінювання.

Коли альфа, бета- або гамма-частинки стикаються з мішенню, частина енергії в частинці передається мішені, як правило, призводить до просування електрона до «збудженого стану». У багатьох «мішенях», особливо в газах, це призводить до іонізації. Альфа, бета- і гамма-випромінювання широко називають іонізуючим випромінюванням. Лічильник Гейгера (або лічильник Гейгера-Мюллера) використовує це для того, щоб виявити ці частинки. У трубці Гейгера електрон, вироблений іонізацією неполоненого газу, рухається до анода і зміна напруги виявляється приєднаною схемою. Більшість лічильників такого типу призначені для того, щоб видавати чутний «клацання» у відповідь на зміну напруги, а також показувати його на цифровому або аналоговому лічильнику. Проста схема лічильника Гейгера показана на малюнку\(\PageIndex{1}\).

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Схема лічильника Гейгера-Мюллера з використанням трубки «торцевого вікна» для випромінювання низького проникнення. Для індикації також використовується гучномовець. (CC-BY-SA-3.0 Svjo-2 через Вікіпедію (відкривається в новому вікні)).

Хоча вчені не знали на момент винаходу лічильника Гейгера, всі ми щодня піддаємося певній кількості випромінювання. Це випромінювання називається фоновим випромінюванням і надходить від різноманітних природних і штучних джерел випромінювання. Приблизно 82% фонового випромінювання надходить від природних джерел. До таких природних джерел належать:

Джерела на землі, включаючи природні радіоактивні елементи, які включені в будівельні матеріали, а також в організмі людини.
Джерела з космосу у вигляді космічних променів.
Джерела в атмосфері, такі як радіоактивний газ радону, що виділяється із землі; і радіоактивні атоми, такі як вуглець-14, що утворюються в атмосфері бомбардуванням космічними променями високої енергії.

Вимірювання радіаційного впливу