Logo Universiteit Utrecht

Ioniserende Stralen Practicum

22. Absorptiecoëfficiënten van aluminium voor γ-straling

Inleiding

Na het invallen van een bundel γ-straling op materie (bijvoorbeeld aluminium) is sprake van een wisselwerking tussen straling en materie. Bij die wisselwerking neemt de intensiteit van de γ-straling geleidelijk af. Naast ionisatie van atomen speelt daarbij het compton-effect een belangrijke rol.
De absorptie van γ-straling wordt niet alleen bepaald door het absorptiemateriaal en de dikte daarvan, maar ook door de energie van de γ-straling. In de figuur hieronder is te zien dat de absorptie van laagenergetische (of: zachte) γ-straling groter is dan de absorptie van hoogenergetische (of: harde) γ-straling.
De bron met americium-241 bij dit experiment zendt naast α-straling ook γ-straling uit met een foton-energie van 27 en 60 keV. De intensiteit Id van de doorgelaten straling als functie van de dikte d is weergegeven in het diagram hieronder (links) met een logaritmische verticale as. De 27 keV γ-straling is al bij een relatief kleine dikte volledig geabsorbeerd. Het laatste deel van de kromme – de rechte lijn (b) – geeft dus de absorptie van alleen de 60 keV γ-straling weer. Deze rechte lijn (b) kunnen we extrapoleren naar een dikte nul. De bijdrage van de 27 keV γ-straling (c) is nu te vinden door deze geëxtrapoleerde lijn (b) af te trekken van de oorspronkelijke kromme (a). Uit de twee rechte lijnen (b en c) is de halveringsdikte d1/2 – en daaruit de absorptiecoëfficiënt μ – voor de twee energieën γ-straling te bepalen.

Absorptie havo: buiten examenstof vwo: moeilijk Alleen UU

Doel

Bepalen van de absorptiecoëfficiënten van aluminium voor hoog- en laagenergetische γ-straling.

Opstelling

De opstelling bestaat uit een Geiger-Müller telbuis met pulsenteller, een bron met americium-241 en enkele plaatjes aluminium van verschillende dikte.

Toepassingen

De toepassingen van de absorptie van γ-straling door materialen zijn te vinden bij experiment 11.