实验二十 检验物质的放射性

实验器材

朗威DISLab、G-M传感器、威尔逊云室、DISLab教学放射源（图20-1）、计算机。

图20-1 DISLab教学放射源

DISLab教学放射源采用的是汽灯纱罩原料，并进行了妥善封装。其安全性已接受上海市辐射环境监督检验所的检测。实验装置如图20-2。

图20-2 检测物质的放射性

实验过程与数据分析

1．将G-M传感器接入数据采集器，可以观察到即使附近没有放射源，也显示很低的计数率，此为本底计数率（图20-3）。

图20-3 本底计数

2．由实验可见，在实验环境固定的情况下，每一分钟的计数率都各不相同。但经过统计分析发现，本底计数率呈现围绕一个平均值涨落的特征。可见导致计数率产生的放射性现象存在随机性，这也是放射性衰变的重要特征。

3．将G-M传感器接入数据采集器，测量一组本底计数率，移动光标，软件自动提示某分钟的计数率。

4．将威尔逊云室配套的放射源放置在距G-M传感器约10cm处，可以发现计数率比本底数显著增加（图20-4）。此时的计数率减去本底数，就是该放射源的计数率；

图20-4 威尔逊云室放射性

5．改用DISLab教学放射源，可发现计数率大大降低，但仍高于本底计数率（图20-5）。由此可见，威尔逊云室放射源的放射性明显高于DISLab教学放射源。

图20-5 教学安全放射源放射性

6．在此基础上，教师可鼓励学生针对他们所感兴趣的随身物品进行测量，如手机、手表、计算器等等，此举有助于学生强化放射性普遍存在的概念，了解安全的辐射范围，掌握放射性测量的基本手段。

7．将DISLab教学放射源分别置于距G-M传感器12cm、8cm、4cm处，各测5分钟，计算其平均计数率，可知计数率随着距离的增加而降低（图20-6）。

图20-6 计数率随距离减小而增大

8．总结：“远离放射源“是防辐射的最有效办法。

9．尝试使用相同厚度的铁板、铜板、铅板对放射源进行屏蔽。实验表明：当在放射源与G-M传感器之间插入铅板时，计数率明显降低，说明铅对放射线的屏蔽作用较强。铅板越厚，屏蔽作用越大，当铅板具有一定厚度时，计数率可接近本底数，即对放射线完全屏蔽。

10．教学过程中，还要注意提醒学生区分“电磁辐射”“粒子辐射”两个截然不同的概念。在日常生活中，电器对外部环境的影响被称之为“电磁辐射”，是以电磁波的形式存在的。而原子物理所讲的“辐射”则是带电粒子引起的“粒子辐射”。

注

用GM传感器进行的拓展实验详见实验40~实验45。

发布时间：2012/4/1 上午8:01:08  阅读次数：7655