Page 1

Cel doświadczenia: Pomiar aktywności radonu i produktów jego rozpadu w powietrzu Teoria Czym jest Radon? Jest on pierwiastkiem chemicznym o właściwościach promieniotwórczych, jest bezbarwnym i bezwonnym gazem szlachetnym. . Według badań jest on największym źródłem promieniowania jonizującego występujące w otaczającym na środowisku. Jego udział w promieniowaniu wynosi aż 40%. Co ciekawe udział promieniowania z awarii jądrowej wynosi tylko 0,4%. Dane te przedstawiają udział źródeł promieniowania na jednego mieszkańca w roku 2005. Może my sobie zadać pytanie „Dlaczego największy wkład do średniej rocznej promieniowania ma właśnie radon?” Otóż w skorupie ziemskiej znajduje się 238 Uran. Przetrwał on do dziś dzięki długiemu czasu połowicznego rozpadu. W szeregu promieniotwórczym powstał radon. Ponieważ jest on gazem dyfunduje przez glebę i miesza się z powietrzem. Tak więc źródłem radonu jest gleba. Innymi źródłami mogą być materiały budowlane, które zawierają rad, uran lub tor. Stężenie radonu zależy od rodzaju gruntu na którym stoi budynek, konstrukcji, szczelności, użytych materiałów oraz intensywności wentylowania.

Cz.1 Cel doświadczenia: Badanie zasięgu cząstek alfa w powietrzu Przyrządy pomiarowe: • Stoper • Miarka zwijana • Prostokątne bloczki wykonane z aluminium • Detektor scyntylacyjny z licznikiem cząstek Kolejność czynności: 1. włączenie i wyłączenie jednocześnie stopera i licznika cząstek po 60 s. oraz zapisanie wyniku w tabeli 2. Ustawienia źródła bezpośrednio na detektorze 3. włączenie i wyłączenie jednocześnie stopera i licznika cząstek po 60 s. oraz zapisanie wyniku w tabeli 4. zrobienie sześciu dodatkowych pomiarów z różnym odległościami od detektora użycie w tym celu bloczków 5. zapisanie wszystkich wyników w tabeli Wyniki pomiarów w tabeli: Odległość źródła od detektora Czas [s] Liczba zliczeń Brak źródła 60 11 0 60 4737 1,2 60 2315 3,4 60 806 3,6 60 290 4,8 60 136 6 60 45 7,2 60 8 Wniosek: Zasięg cząstki alfy w powietrzu wynosi ok. 6 cm Dyskusja Błędu: Błąd pomiarowy wynosi pierwiastek liczby zliczeń przy braku źródła , czyli ok 3.32


Cz.2 Cel doświadczenia: Pomiar aktywności radonu i produktów jego rozpadu w powietrzu wg metody Markowa Teoria: Wzór na aktywność radonu w powietrzu wynosi: C=7,3 *10-5*(NA- NB)/ εην [Βq/ m3] gdzie: 7,3 *10-5-stała NA-suma zliczeń w 7,8 i 9 min=32200 NB- suma zliczeń w 13,14 i 15 min=25700 ε−wydajność rejestracji cząstek alfa. Można przyjąć ε=0,4 ν−prędkość pompowania powietrza[m3/s] η− efektywność zatrzymywania produktów rozpadu radonu na filtrze. Można przyjąć η=0.9 Jak wyznaczyć prędkość pompowania? Prędkość pompowania wyznaczamy na podstawie wzoru ν=V/t [m3/s] gdzie: t- czas pompowania worka odkurzaczem V- objętość napompowanego worka V=πr2l=π (d2/π2)l=d2l/π Gdzie: l-długość wahadła r- promień powstałego walca(w rzeczywistości trudne do zmierzenia) d-szerokość worka, z którego napompowania powstaje walec zachodzi tu zależność: 2πr=2d Po wyliczeniu ze wzoru otrzymujemy: V=0,02m/s2 Przyrządy pomiarowe i potrzebne do doświadczenia: • Odkurzacz • Filtr z tkaniną będącą filtrem na którym osadzają się aerozole z „przylepionymi” promieniotwórczymi produktami rozpadu radonu • Stoper • Worek foliowy Kolejność czynności: 1. Przy pomocy odkurzacza pompujemy worek foliowy przez 5 min powietrze przez specjalną tkaninę będącą filtrem na którym osadzają się aerozole z „przylepionymi” promieniotwórczymi produktami rozpadu radonu 2. W ciągu 1 min. Przynosimy filtr na detektor i wykonujemy pomiary liczby cząsteczek alfa. 3. Liczbę zliczeń zapisujemy w tabeli 4. wykonujemy obliczenia


T[min] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Zarejestrowana liczba Liczba zliczeń w jednej min zliczeń Pompowanie powietrza

Przenoszenie próbki 11400 21800 32000 41500 50700 59800 68500 77000 85500

11400 10400 10400 9500 9200 9100 8700 8500 8500

Obliczmy aktywność radonu: C=7,3 *10-5*(NA- NB)/ εην =0,000073 ( 32200-25700)/0,4*0,9*0,02 = =0,000073∗6500/0,0072=0,4745/0,0072=65,90 [Βq/ m3] Dyskusja błędu: • Każdy pomiar jest obarczony błędem pomiarowym • Błąd pomiarowy podczas mierzenia klocków wynosi 1 mm • Błąd pomiarowy podczas mierzenia czasu stoperem wynosi 0,02 s Wpływ na błąd pomiarowy miał: • Refleks • Kąt • Nie idealny walec z folii Wnioski: • radon jest pierwiastkiem promieniotwórczym • Aktywność radonu wynosi 65,90 [Βq/ m3]

Julia Gołębiowska IIa

FizykaRadon  

sprawozdanie