1

Spektroskopie záření a

Autoři: Mencl JakubPekař RadekPrzeczek Tomᚊtyndlová KateřinaŽďárská Romana

Asistenti: Jakubek Jan, Ing.Kohout Zdeněk, Mgr.Linhart Vladimír, Ing.Ndiaye Ibrahima, Ing.

2

Spektroskopie záření a

Úkoly:

spektroskopie: měřit spektrum 239Pu, 241Am, 244Cm

spektroskopie: určení energie e+ (pozitronu)

3

Spektrum 241Am, 244Cm, 239Pu

0

100

200

300

400

500

600

700

1000 1050 1100 1150 1200 1250

Číslo kanálu

Poče

t čás

tic

Spektroskopie záření

• Výsledkem měření byla spektra zářičů 239Pu, 241Am, 244Cm

4

Spektroskopie záření

• Rozpadová tabulka 244Cm

5

Kalibrační přímka

y = 4.8162x + 6.3384R2 = 1

5000

5100

5200

5300

5400

5500

5600

5700

5800

5900

1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 1200 1220

Číslo kanálu

Ener

gie

[keV

]

Spektroskopie záření

6

Gama spektrum Na 22

anihilace pozitronu

přechod v jádře Na 22

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

kanál

poče

t det

ekov

anýc

h fo

tonů

Spektroskopie záření

• Zdrojem pozitronu je 22Na

• Pozitron okamžitě anihiluje s elektronem prostředí

• Uvolní se dva fotony gama o stejné energii

7

Gama spektrum Co 60

0

400

800

1200

1600

2000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000kanál

poče

t det

ekov

anýc

h fo

tonů

Spektroskopie záření

*) Table of Radioactive Isotopes [Edgardo Browne, Richard B. Firestone]

• Spektrum známého zářiče 60Co

• Energii píků najdeme v tabulkách *)

• Dva píky o známe energii

8

Spektroskopie záření

Analýza píku kalibračního zářiče

y = -0.3016x2 + 730.5x - 442296

Vrchol paraboly: 1211,041

4

5

6

7

8

9

10

1206 1207 1208 1209 1210 1211 1212 1213 1214 1215 1216

kanál

loga

ritm

us p

očtu

foto

nů

2

2

lnln

2

2

ExAy

AeyEx

• Gaussián

• parabola

9

Kalibrační přímka

Eu 152

Cs 137

Co 60Na 22

Co 60

y = 0.5537x - 8.4423

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

kanál

ener

gie

[keV

]

Spektroskopie záření

• Ke kalibraci jsme použili známé energie zářičů 152Eu, 137Cs, 60Co, 22Na

10

Gama spektrum Na 22

anihilace pozitronu510.645 keV

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

energie [keV]

poče

t det

ekov

anýc

h fo

tonů

Spektroskopie záření

• Po kalibraci přiřadíme kanálům energii

• Určíme energii odpovídající kanálu, ve kterém leží vrchol píku = energie pozitronu

11

Naměřená energie pozitronu: 510,645 (+/- 0,28) keV

Skutečná energie pozitronu: 510,999 07 (+/- 0,000 15) keV

Spektroskopie záření