guia 01

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I. TÍTULO: “CURVA CARACTERÍSTICA DEL CONTADOR GEIGER- MÜLLER” II. OBJETIVOS: I.1. Obtendré la curva característica (Curva plateau) del detector Geiger-Müller I.2. Estudiaré las características del detector: su principio de detección y modo de operación, tipo de partículas que detecta, taza de contaje que soporta. I.3. Estudiaré sobre las diversas aplicaciones: naturaleza topológica y estadística. III. FUNDAMENTO TEORICO: Detectores Geiger- Müller: Un detector Geiger- Müller consiste básicamente en un recinto cerrado que contiene un gas a baja presión. El exterior del tubo es metálico y constituye un electrodo. Además de ese electrodo hay un segundo en forma de hilo coaxial con este. Entre dos electrodos se establece una diferencia de potencial de unos cientos de voltios. La diferencia de potencial no es suficiente para que se establezca una corriente apreciable pero esta muy cerca del valor al cual el gas en el interior del tubo se ioniza. Cuando una partícula energética atraviesa las pareces del tubo ioniza molécula del gas del interior. Los iones creados son acelerados por la diferencia de potencial con lo que chocan con otras moléculas ionizándolas en un fenómeno de avalancha. En resumen cuando una partícula o radiación ionizante entre en el tubo se produce una pequeña conducción eléctrica entre sus electrodos polarizados a alta tensión. Si se requiere detectar partículas alfa que son muy poco penetrantes los detectores Geiger- Müller tienen una ventana de mica muy fina o de berilio para que pueda ser atravesada por estas partículas. La detección de partículas beta también exigen ventanas muy finas para que pueden ser atravesadas, sin embargo las gamma pueden atravesar fácilmente espesores de hasta varios milímetros de metal. Cuanto mas gruesas sean las paredes del Geiger- Müller menos sensible será a la radiación de baja energía. Cuanto más volumen tenga un contador Geiger- Müller más sensible será.

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Page 1: Guia 01

I. TÍTULO: “CURVA CARACTERÍSTICA DEL CONTADOR GEIGER-

MÜLLER”

II. OBJETIVOS:

I.1. Obtendré la curva característica (Curva plateau) del detector Geiger-MüllerI.2. Estudiaré las características del detector: su principio de detección y modo de

operación, tipo de partículas que detecta, taza de contaje que soporta.I.3. Estudiaré sobre las diversas aplicaciones: naturaleza topológica y estadística.

III. FUNDAMENTO TEORICO:

Detectores Geiger- Müller:

Un detector Geiger- Müller consiste básicamente en un recinto cerrado que contiene un gas a baja presión. El exterior del tubo es metálico y constituye un electrodo. Además de ese electrodo hay un segundo en forma de hilo coaxial con este. Entre dos electrodos se establece una diferencia de potencial de unos cientos de voltios. La diferencia de potencial no es suficiente para que se establezca una corriente apreciable pero esta muy cerca del valor al cual el gas en el interior del tubo se ioniza. Cuando una partícula energética atraviesa las pareces del tubo ioniza molécula del gas del interior. Los iones creados son acelerados por la diferencia de potencial con lo que chocan con otras moléculas ionizándolas en un fenómeno de avalancha. En resumen cuando una partícula o radiación ionizante entre en el tubo se produce una pequeña conducción eléctrica entre sus electrodos polarizados a alta tensión.

Si se requiere detectar partículas alfa que son muy poco penetrantes los detectores Geiger- Müller tienen una ventana de mica muy fina o de berilio para que pueda ser atravesada por estas partículas. La detección de partículas beta también exigen ventanas muy finas para que pueden ser atravesadas, sin embargo las gamma pueden atravesar fácilmente espesores de hasta varios milímetros de metal. Cuanto mas gruesas sean las paredes del Geiger- Müller menos sensible será a la radiación de baja energía. Cuanto más volumen tenga un contador Geiger- Müller más sensible será.

fig. Nº 01. Contador G-M

Curva Plateau del detector Geiger-Müller:

La respuesta de un detector Geiger-Müller depende del voltaje de operación, se denomina curva característica al contaje del detector en función del voltaje aplicado.

Page 2: Guia 01

Se pueden distinguir en ellas tres zonas diferenciadas: una inicial o zona proporcional, en la que la respuesta depende de la energía de ionización y del voltaje aplicado, una segunda plana, que es la región de operación llamada Geiger-Müller, en la que la respuesta no depende del voltaje aplicado y una tercera de avalancha continua. En modo de contaje el detector funciona en la región plana.

Figura 2.- Curva Plateau típica de un detector Geiger

Nomenclatura:

G: Cuentas brutas registradas por el contador en el intervalo de tiempo tG (con muestra en el contador)

g=GtG Tasa de cuentas brutas

B: Cuentas de fondo registradas por el contador en el intervalo de tiempo tB(sin muestra)

b= btB

= Tasa de fondo

r=g−b Tasa de cuentas netas

IV. MATERIALES Y EQUIPO:

1. Contador Geiger-Müller2. Fuente radiactiva (Co-60) SB 100G3. Cronómetro.4. Destornillador.

5. Cinta métrica.

V. PROCEDIMIENTO:

1. Dispondré del contador o equipo Geiger-Müller de manera adecuada para su funcionamiento correcto. Se fuese necesario medir la tasa de fondo.

2. Dependiendo del tipo de equipo que se tenga colocar la fuente de Co-60.3. Encenderé el equipo y empeine a anotar las cuantas registradas en la tabla Nº

01 para un determinado V1 (250 voltios como sugerencia) para un periodo de tG=10s. repita este paso las veces que considere necesarias (criterio del experimentador).

4. Repetiré el paso anterior hasta llegar un Vf (900 voltios dependiendo del equipo puede ser mas) espaciando 50 voltios entre V1 y V2.

Page 3: Guia 01

5. Mediré la tasa de fondo haga la siguiente operación: r=g−b

VI. TABULACION DE DATOS

Tabla # 01: en esta tabla se irán registrando los datos medidos en la práctica.

Nº de medidas Tensión(v) Nº cuentas (G)

1

V1

2

V2

VII. CALCULO DE ERROR:

Durante la realización de la práctica se observará y analizará cuales serán los tipos de errores que se cometen y si se necesita hacer algún calculo estadístico.

VIII. RESULTADOS:

Tabla # 02: aquí se anotarán solo valores promedios de g.

Nº de medidas Tensión(v) Tasa de cuentas g = G / tG (c/s)

1 V1

2 V2

. .

. .

. .

IX. CONCLUSIONES:

X. SUGERENCIAS:

XI. CUESTIONARIO:

XII. BIBLIOGRAFIA:

Page 4: Guia 01

1. Engengaria Física Tecnológica Física Experimental Laboratorio de Física Moderna. Brasil.2. I. Kaplan. Física Nuclear.3. I. Frisancho. Física Nuclear.