核物理实验讲义 联系客服

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实验3 ?粒子的能量损失

实验目的

1. 了解?粒子通过物质时的能量损失及其规律。 2. 学习从能损测量求薄箔厚度的方法。

内容

1. 测量241Am及239Pu的?粒子的能谱,作能量刻度。 2. 测量241Am的?粒子通过铅箔及Mular薄膜后的能谱。

3. 从所测各条能谱,确定峰位、半定峰位、半宽度、及?粒子通过待测样品后的

?dE?(ug/cm2)能损,计算阻止本领?。 ?及薄箔的厚度)

dx??平均原理

天然放射性物质放出的?粒子,能量范围是3—8MeV。在这个能区内,?粒子的

核反应截面很小,因此可以忽略。?粒子与原子核之间虽然有可能产生卢瑟福散射,但几率较小。它与物质的相互作用主要是与核外电子的相互作用。?粒子与电子碰撞,将使原子电离、激发而损失其能量。在一次碰撞中,具有质量为m,能量为E的带电粒子,转移给电子(质量为m0)的最大能量约为4Emo/mo?粒子的质量比电子大很多,所以每碰撞一次,只有总能量的一小部分转移给电子。当它通过吸收体时,经过多次碰撞后,才损失较多能量。每一次碰撞后,?粒子的运动方向基本上不发生偏转,因此它的径迹是直线。带电粒子在吸收体内单位长度上的能量损失,称为线性阻止本领S

dE S?? (1)

dx它的单位是erg/cm,实际上,常换算成keV/nm或eV/ug?cm2。把S除以吸收体单位体积内的原子数N,称为阻止截面,有?e表示,并常取eV/1015ATOM?cm?2为单位。

?e??对非相对论性?粒子

1dE (1′) Ndx