Logo Universiteit Utrecht

Ioniserende Stralen Practicum

7. Energie van β-deeltjes

Inleiding

Bewegende geladen deeltjes ondervinden in een magnetisch veld een kracht: de lorentzkracht. Deze lorentzkracht veroorzaakt een kromming van de baan waarlangs de deeltjes bewegen. Bij een bewegingsrichting loodrecht op de richting van een homogeen magnetisch veld is deze baan cirkelvormig. De lorentzkracht FL levert de voor deze cirkelbeweging benodigde middelpuntzoekende kracht Fmpz. Met dat gegeven is de snelheid v, en daarmee de energie van de deeltjes te bepalen uit de straal r van de cirkelbaan:

In deze formule is B de sterkte van het magnetisch veld, q de lading en m de massa van de deeltjes.

 

Röntgen / divers havo: moeilijk vwo: moeilijk Mobiel en UU

Doel

Bepalen van de meest voorkomende snelheid en de maximale energie van de β-deeltjes uit een bron met strontium-90.

OpstellingDe opstelling bestaat uit een tweetal spoelen op een kern met een U-vorm. Een stroom door de spoelen zorgt voor een homogeen magnetisch veld tussen de polen van deze kern. De bron met strontium-90 stuurt een bundel β-deeltjes dit magnetisch veld in.

Toepassingen

De afbuiging van geladen deeltjes in een magnetisch veld heeft veel toepassingen, onder andere in het cyclotron, de massa-spectrograaf en de ’magnetische fles’ (zie de figuur hiernaast). In zo’n fles zijn geladen deeltjes voor een korte periode op te sluiten. Hetzelfde opsluitingsprincipe wordt gebruikt in een kernfusiereactor om het plasma van geladen deeltjes (deuterium- en tritiumkernen) binnen de reactor te houden.