Beta-Spektrometrie
Aufgaben:
- Aufnahme und Analyse des Beta-Spektrums eines Cs-137-Präparates
- Wechselwirkung von Beta-Strahlung mit Materialschichten
Versuchsziel:
Durch Betaumwandlung emittierte Elektron oder Positronen zeigen ein kontinuierliches Spektrum, weil die Energie des Zerfalls sich auf Lepton und Neutrino aufteilt. Insbesondere findet man eine Maximal- energie der Leptonen für den Fall, daß die gesamte Zerfallsenergie auf das Lepton übertragen wird. In Betaspektren kann man jedoch auch Peaks finden, die durch Konversionselektronen verursacht werden. Diese entstehen wenn der angeregte Tochterkern seine Energie nicht durch Aussendung eines Gammaquants abgibt, sondern sie stattdessen an die Hülle überträgt und ein Hüllenelektron das Atom verläßt.
In diesem Versuch wird das Betaspektrum des Cs-137 aufgenommen. Sehen Sie sich zur Vorbereitung das Schema der Umwandlung z.B. auf http://ie.lbl.gov/toi an. Sie sollten erkennen, daß Cs-137 zwei Möglichkeiten der Betaumwandlung hat. Welche Auswirkung würden Sie auf das gemessene Spektrum erwarten?
Beim Durchdringen von Materialschichten geben Betateilchen ihre Energie vorwiegend durch Stöße mit Elektronenhüllen und Bremsstrahlung ab. Wegen des großen Masseunterschieds werden sie stark gestreut, der tatsächlich zurückgelegte Weg ist deshalb erheblich länger als die Dicke der durchdrungenen Matrialschicht.
Im zweiten Teil des Versuchs sollen sie die diskreten Linien der Konversionselektronen benutzen, um den Energieverlust bei der Durchdringung von Schichten von Aluminium zu untersuchen.
Downloads zu Versuch
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Der Versuch selbst findet im ASB Raum K015 satt. Der Versuch beginnt mit der Strahlenschutzunterweisung freitags 08:00 Uhr im Raum ASB/423, donnerstags nach Absprache.