用脉冲静电计测定220Rn的衰变常数和半衰期的实验原理
作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:55:51阅读:
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衰变产物α粒子引起电离室中空气电离。在顶部电极T(见图40/3)和接地电极E之间的电离电流引起信号指针偏转。只要所加电压、侧边电极和信号指针之间的距离都保持不变,脉冲率将与电离电流成正比,而电离电流又正比于α粒子数,脉冲率也就是α粒子的计数。而α粒子数是剩余辐射材料多少的量度,因此脉冲率R是与M成正比的量。
在本实验中,脉冲率低得几乎无法测量,但能观测信号发生器的每次摆动时间。一般说来,第一次脉冲在启动之后10s左右,而第二次约在此后15s,依此类推。为了确保能由这样一些观测值求得半衰期,要绘出以脉冲次数n为纵坐标,t为横坐标的曲线,它将如图44/3所示,曲线给出的关系是
(1)
(1)式中n是t时刻的脉冲次数,n′是如图所示的渐近线的值,λ为衰变常数。对于如图44/3所示的曲线,可以读出n′,并由此求出了n/2,和在曲线上求和n/2对应的t值获得半衰期。
但是,如果曲线如图44/4所示,即在远离渐近线的一段上就中止,则可按下面的方法:在曲线上选择坐标为(t1,n1)的一点,和坐标为(2t< SUB>1,n2)的另一点,将这些坐标值代入方程(1),得到
(2)
(3)
(3)将(2)式平方后除以(3)式,得到
由此可得
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