水對α粒子的吸收
2021-08-26 16:35:04
TU
- 相關(guān)產(chǎn)品：Advacam
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實驗方法
如右圖所示，將MiniPIX EDU水平放置，sensor面朝上。其上覆蓋實驗“塑料袋對α粒子的吸收”中所用的單層黑色塑料袋（部分α粒子可透過，但不透水）。在探測器中心位置滴一滴水。將α粒子源Am-241置于其正上方距離水滴約1cm處。
參數(shù)設(shè)置
Mode：Counting/Energy
Count（幀數(shù)）：200
Time（曝光時間）：0.1s
Type（測量模式）：Integral
實驗結(jié)果
在積分像采集過程中，按時間順序相隔6s截取一張圖像，按a-b-c-d列在下方：
a |
b |
c |
d |
可見隨著積分時間變長，探測到的α粒子數(shù)也相應(yīng)變多。但是在中心水滴位置逐漸顯現(xiàn)出一個黑洞，γ射線仍存在，α粒子只有零星幾顆，而且也只是在“黑洞”靠外周區(qū)域。
結(jié)果闡釋
1. 幾十微米的水滴基本可以吸收掉Am-241發(fā)出的α粒子（能量為5.486MeV），實驗中α粒子先通過約1cm的空氣，會丟失部分能量再射入水中。對于5MeV的α粒子在水中的射程僅為0.037mm【1】，所以實驗中α粒子基本被水滴吸收。由于水滴從中心向四周厚度逐漸變小，所以在水滴外周區(qū)域有少數(shù)α粒子穿過。
2. γ射線可以穿透水滴是因為水滴厚度很小。而數(shù)米厚的水層對于γ射線是有屏蔽作用的，這也被核電站利用。乏燃料從反應(yīng)堆中卸出，儲存于水池中，既給燃料降溫，同時也屏蔽掉燃料發(fā)射的中子和部分γ射線。
【1】 Peter Airey, ... John Twining, in Radioactivity in theEnvironment, 2012