УПРАЖНЕНИЕ 12. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ЕНЕРГИЯТА НА АЛФА-ЧАСТИЦИ ПО СЛЕДИТЕ ИМ В ЯДРЕНА ФОТОЕМУЛСИЯ

Цел на упражнението е запознаване с един от първите методи за детектиране на радиоактивност използването на ядрени фотоемулсии.

Теоретични бележки

Съгласно емпиричния закон на Гайгер, който е грубо приближение на формулата на БетеБлох (вж. Допълнение 2, изрази (.13) и (.18)), пробегът на -частиците с енергии от 4 до 15 MeV във въздух е

(.34) R_възд= v³/k,

където v е скоростта на -частицата, а коефициентът k = 1,08.10²³ m²/s³. За кинетичната енергия може да се използва класическата формула E = mv²/2 и като се заместят числените стойности за масата (m = 6,6.10^-27 kg), коефициентът k се получава

(.35) ,

където енергията е изразена в MeV, а R_възд в метри.

Пробегът на -частицата във въздух е свързан с пробега й в емулсия R, чрез зависимостта

(.36) R_възд= D₀R ,

където D₀ е въздушният еквивалент на емулсията и показва колко метра пробег във въздуха съответстват на пробег от 1 m в емулсията. Въздушният еквивалент D₀ зависи от плътността и химичния състав на емулсията и обикновено се дава като константа за дадения тип емулсия. Така в първо приближение се получава формула, от която по измерения пробег на -частицата в емулсията R m може да се определи нейната енергия E MeV:

(.37) E = 46,77(D₀R)^2/3.

При по-точни измервания се използват по-прецизни формули, отчитащи влиянието на експерименталните условия.

Много условия влияят върху точността на измерванията, направени с помощта на ядрените емулсии. Най-важно значение имат процесите на обработване на