Radioactividad determinar la radiación de fondo PDF

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RadioactividadRadioactivityResumen: El objetivo de esta práctica determinar la radiación de fondo primero en el laboratorio, y luego la de la muestraTI 204 mediante un tubo GEIGER y un portamuestras para acerarlo a los bloqueadores de diferentes densidades. También se estudiara las características d...

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Radioactividad Radioactivity

Resumen: El objetivo de esta práctica determinar la radiación de fondo primero en el laboratorio, y luego la de la muestraTI 204 mediante un tubo GEIGER y un portamuestras para acerarlo a los bloqueadores de diferentes densidades. También se estudiara las características de absorción de rayos β y comprobar experimentalmente si la ley del cuadrado inverso aplica a la radiación emitida por sustancias radioactiva. Palabras clave: Radioactividad, radiación de fondo, energía de decaimiento, átomo, núcleo, isótopo

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Determinar el valor de la radiación de fondo en el laboratorio.



Determinar si la ley del cuadrado inverso se aplica a la radiación emitida por sustancias radioactivas Hallar la energía de decaimiento beta para la muestra Tl 204 Estudiar las características de absorción de rayos β.

 

PROCEDIMIENTO (RADIACIÓN DE FONDO)

INTRODUCCION

1.

Se alejaron todas las muestras del detector

La radioactividad es un fenómeno físico producido por las partículas emitidas por los núcleos atómicos que emiten espontáneamente diferentes formas de radiación como resultado de una inestabilidad nuclear. Fue descubierta en 1896 por Henri Becquerel cuando observo que el mineral de uranio producía una radiación invisible que impresionaba una placa fotográfica no expuesta, sin necesidad de un estímulo externo. Estefenómeno va acompañado de la rotura de núcleo de los átomos del material radioactivo. Los tipos más comunes de radiación se llaman radiación alfa, beta y gamma. Todos los elementos con cúmero atómico mayor que 83 son radioactivos, pero algunos isótopos de elementos con número menor que 83 también lo son, y a esto se le llama radioactividad natural. La radioactividad artificial se da cuando en un laboratorio se producen otros isótopos inestables a través de reacciones nucleares Los elementos radioactivos tienen la propiedad de impresionar una placa fotográfica aunque no este expuesta, ionizar el aire circundante, producir fluorescencia, producir efectos fisiológicos y emitir energía continuamente.

2.

Se verificó que el portamuestras este vacío.

3.

Se registró el número de cuentas durante 100s con el portamuestras vacío.

4.

Se reinició el conteo y se repitó el registrode medidas dos veces más.

5.

En la tabla se convirtióla actividad econtrada en cuentas por minuto (CPM). Se determinó la radiación de fondo en el laboratorio.

OBJETIVOS

PROCEDIMIENTO (LEY DEL INVERSO CON LA DISTANCIA)

CUADRADO

1.

Se tomo la fuente de Tl-204 y se colocó en el portamuestra. Se ubicó en la ranura más baja del contador

2.

El control se seleccionó en la posición de 100s.

3.

Se registró el número de cuentas

4.

Se repitió el procedimiento cambiando el portamuestras en cada posición hasta llegar a la primera ranura

5.

Se construyó la tabla y se hicieron las conversiones a cuenas por minuto (CPM).

6.

Se gráfico la actividad en CPM contra distancia de la muestra al detector.

PROCEDIMIENTO (ABSOCIÓN DE RADIACIÓN Y MEDICION DE LA ENERGÍA DE DECAIMIENTO) 1.

Se colocó la muestra Tl-204 en el portamuestras y se colocó en la tercera ranura de arriba hacia abajo en la base delcontador.

2.

El conteo se mantuvo en 100s

3.

Se inició el conteo sin el bloqueador.

4.

El bloqueador de 4,5mg/cm2 se bicó en la segunda ranura de arriba hacia abajo.

5.

Se inició el contador con este bloqueador y se obtuvo el número de cuentas en 100s

6.

Se repitió el procedimiento, cambiando los bloqueadores hasta llegar al de Al de densidad 206 mg/cm2.

7.

Se construyó la tabla y se hizo la conversión a CPM.

ANALISIS DE DATOS 1.

Calcule el valor promedio de la radiación de fondo en el laboratorio y recuerde de restarle este valor a cada uno de sus datos antes de graficar.

2.

ecuación que relaciona las variables. A partir del coeficiente de correlación calcule cual es el grado de confiabilidad en la suposición inicial de que la actividad decae según el inverso del cuadrado de la distancia. De su respuesta en porcentaje.

La incertidumbre para una medida de radioactividad de aproxima por la raíz cuadrada de la misma medida. En los siguientes gráficos deben utilizar esta aproximación para dibujar las barras de incertidumbre en cada dato.

Absorción de radiación y medición de la energía de decaimiento β

4.

3.

Con los datos de la subsección correspondiente a la ley del inverso del cuadrado, trace una gráfica de las actividades observadas en CPM en función del inverso de la distancia al cuadrado de la muestra al tubo GEIGER. Encuentre la

Con los datos correspondientes a la absorción de radiación β, trace una gráfica del logaritmo de la actividad en el eje y en función de la densidad del bloqueador en el eje x. Trace la mejor recta posible entre los primeros puntos de tal forma que intercepte el eje x. Con la ecuación de esta recta, deduzca el valor de la densidad del bloqueador en el punto de intersección con x (llámelo D) y reemplácelo en la siguiente relación empírica para la energía de decaimiento β: Em = 1.84D + 0.212 (11.4)

6.

Investigue cu´al es la utilidad de conocer Em.

Es importante conocer la energía de decaimiento β ya que nos muestra el índice de energía con el que se presenta la emisión de partículas β (electrón o positrón) por parte de un protón o neutrón inestable para optimizar la relación protones y neutrones del núcleo. CONCLUSIONES 

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

Cuando Y = 0 X = D = (-7,6693/-0,0296)/100 X=0,259 Em = 1,84D + 0,212 Em = 1,84*0,259 + 0,212 Em = 0,689MeV

5.

Compare el valor de Em con su valor teórico. (Emt = 0,71MeV )

%e = ((valor teórico-valor experimental)/valor teórico)*100 %e = ((0,71-0,69)/0,71)*100 %e = 2,82 Existe una diferencia de 2,82% entre la energía de decaimiento experimental con la energía de decaimiento teórica.

La energía de decaimiento beta es pequeña, pudimos observar en esta práctica la manera de determinar la energía de decaimiento con un mínimo error. Se observó como el paso de la radiación varía con diferentes elementos ya que cada uno tiene cierta resistencia a esta radiación. Se presentó un alto grado de confiabilidad en el cálculo de la relación del inverso de la distancia al cuadrado y la actividad de radiación. Se comprobó que entre mayor es la distancia menor es la actividad de radiación por lo que el inverso al cuadrado de la distancia es proporcional a este decaimiento.

BIBLIOGRAFÍA

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http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/nuclear/radact.html FISICA FUNDAMENTAL, Victor Manuel González Cabrera, 2004. Guia de Laboratorio de Física III, Universidad Tecnológica de Pereira....