放射性实验指导书.docx

1、放射性实验指导书实验一放射性衰变涨落统计规律一、实验目的1 验证放射性衰变的涨落规律；2 了解统计误差的意义，掌握计算统计误差的方法；3 统计检验放射性衰变涨落的概率分布类型；4 学会用列表法和作图法表示实验结果。二、实验内容1 在相同的实验条件下，多次重复测量某放射源的计数；2 在相同的实验条件下，多次重复测量装置的放射性本底；3 用列表法和作图法表示实验结果；列出频数、频率统计和2检验表；作放射源和本底计数的频数、频率、累积频率曲线图；4 作2检验，确定放射源的本底计数的概率分布类型。三、设备与装置1 点状放射源及射线源；2 FD3013型数字辐射仪；3 ZDD-3901石材放射性检测仪；

2、4 FD3017测氡仪；5 X-剂量率仪四、实验步骤1 在实验室老师的指导下按图放置好实验设备；2 检查仪器，并置于正常工作状态，开机预热；3 选择合适的测量时间(对于FD-3013“分”测量档、FD-3017仪器置于“0.5分”测量档)；4 连续测量实验装置的本底计数10次以上，并记录之；5 连续重量测量放入放射源后的仪器计数30次以上，并记录之；6 详细记录实验仪器的型号、实验室空气温度、湿度及压力，以及仪器操作者及记录者等。五、编写实验报告1 按基础知识要求，将计数分组、列表、制图（频率直方图和累积概率曲线）；表1 实测频数、频率分布表计数分组间隔频数频率累积频率备注2.使用均方误差公式

3、=N1/2 和S求出均方误差；3说明N1/2 的物理意义。思考题：1.什么叫放射性衰变统计涨落规律？它服从什么规律？如何检验？2.的物理意义是什么？3.用单次测量结果与多次测量结果表示放射性测量结果时，为什么是1/2，其物理意义是什么？4.为什么使用放射性的概率分布可以检查辐射仪的性能？5.对实验结果进行检验时，如何正确选择概率分布类型？附录：仪器操作详细步骤A FD-3013(1) 装入两节1号电池，注意正确放入电池的极性，正极朝里，负极向外；(2) 将仪器手柄部旋钮开关打开置于“ON”，预热5分钟；(3) 测量时将底部开关置于CPM/CPS（计数/分钟，计数/秒），测量时间为1分钟，每次测

4、量结束，机器报警，记录数据，按手柄处红色按钮继续重复测量；(4) 测量要求于实验室固定点测量30次以上。(5) 测量结束关机，将旋钮置于“OFF”，取出电池。注意：！（1）小心摔倒仪器，有玻璃器件！BFD-3017(1) 检查电源，本仪器需3节1号电池，开机检查电池是否充足，注意正确放入电池的极性，预热10分钟；(2) 在主机上放入射线源，注意源的光亮面朝上（探测器在下方），设置测量时间为0.5分钟；(3) 按复零启动键开始测量，测量结束仪器报警，记录数据；(4) 重新按复零启动键继续测量，测量30次以上并记录数据；(5) 测量结束将测量时间（分）的旋钮置于关，取出电池。CZDD-3901(1

5、) 将探头的电缆线将探头与主机连接好；(2) 插入变压器，采用交流电供电；(3) 开机预热10分钟以上；(4) 按“设置”键设置测量时间为1分钟，按“选择”键选择“Total count”测量项，连续测量装置的本底计数5次以上，测量放射源的计数30次以上，并记录之。(5) 关闭电源，断开电缆。注意：！（1）必须在主机电源关闭的状态下，连接或断开电缆与主机和探头的接口；！（2）小心摔倒仪器，有玻璃器件！DX-剂量率仪（连续自动测量仪器）(1) 将探头通过电缆连接主机；(2) 插入变压器，采用交流电供电或检查仪器电源（使用6节1号电池）；(3) 开机并预热15分钟；(4) 菜单选择：主机面板共五个

6、按键，Enter（Yes）、+1、Esc(No)、Func，进入主画面a) 首先按FUNC进入主菜单（SAMP、PARA、OTHER），选择PARA进行参数设定；b) Time(选择采样时间),至少20秒，c) Times(采样次数)至少3次，d) Circel(循环次数)选择：多次测量结果求平均值（测量本底设置为10次以上，测量放射性源设置为30次以上）；e) 按Esc退回主菜单，将光标移动到SAMP上，按Enter进入采样测量；这时显示窗口提问：是否连接打印机和电脑，如没有连接，则按Esc，准备开始测量。(5) 使用三脚架将仪器架在米高处开始测量；(6) 记录测量结果，仪器将显示在设置好的

7、测量参数条件下的每个循环的测量结果，M（多次测量结果平均值）和V（变异系数，等于平均值/均方误差）；(7) 实验结果后关闭电源，断开电缆。注意：！（1）必须在主机电源关闭的状态下，连接或断开电缆与主机和探头的接口！ ！（2）小心摔倒仪器，有玻璃器件！ 实验二射线的衰减吸收规律一、实验目的1 加深对射线在物质中的吸收规律的理解；2 掌握测量射线在几种物质中的有效吸收系数的方法；3 学会如何正确安置实验条件的方法。二、实验内容1 在好几何条件下，测量137Cs的射线在石板、瓷砖中的吸收曲线，并由曲线斜率、半吸收厚度确定上述物质的有效（线）吸收系数和有效质量吸收系数；2 计算有效质量吸收系数，并与有

8、效（线）吸收系数行比较；3 使用最小二乘法拟合实测曲线，求出有效（线）吸收系数。三、实验原理四、设备与装置图1 放射源137Cs 1 个；2 ZDD-3901石材放射性检测仪；3 瓷砖和石板若干。五、实验步骤1. 检查设备工作状态，开机预热；2. 按示意图放置实验装置，调整装置，使放射源、探测器的中心位于同一轴线上；3. 设置仪器测量参数，（测量）时间为1分钟，选择“Total count”，测量结果为脉冲数/分；4. 记录整个测量装置没有放射源时的本底计数5个以上；5. 放入放射源137Cs；6. 记录有放射源137Cs的计数5个以上；7. 调整吸收屏位置，在小角度散射次级射线影响较小条件下

9、，逐步放入瓷砖（每次一块），每次记录2个以上仪器读数，如两次数据相对误差较大，再次进行测量并记录读数；8. 分别逐步放入石板（每次一块），每次记录2个以上仪器读数，如两次数据相对误差较大，再次进行测量并记录读数；9. 关闭仪器电源，断开连接电缆，如果用电池，拆除电池；10. 归还放射源；11. 详细记录实验仪器的型号、实验室空气温度、湿度及压力，以及仪器操作者及记录者等。六、编写实验报告1 绘制不同吸收物质的射线吸收曲线（用平均计数作图），并解释之；2 比较两种几何条件下石材的吸收曲线（用平均计数作图），并解释之；3 使用直线斜率法、半厚度法或最小二乘法拟合求解有效（线）吸收系数，并比较之。4

10、 叙述实验装置的安装及注意事项。注意：！（1）必须在主机电源关闭的状态下，连接或断开电缆与主机和探头的接口！ ！（2）小心摔倒仪器，有玻璃器件！实验三土壤测氡仪（FD-3017）的刻度及使用一、实验目的1. 熟悉测氡仪的一般刻度原理和方法；2. 掌握使用液体镭源标定FD-3017型测氡仪的方法；3. 学习并掌握FD-3017测氡仪野外工作方法。二、实验内容1. 学习检查FD-3017镭A测氡仪的抽气系统和测量主机的方法；2. 学习FD-3017镭A测氡仪使用方法；3. 使用液体镭源用真空法刻度FD-3017镭A测氡仪；4. 学习计算土壤测氡仪仪器常数的方法；5. 测量校园内土壤氡浓度。三、原理

11、四、设备与装置图液体镭源1 个；FD-3017镭A测氡仪一台；胶管等。五、实验步骤1. 检查仪器设备及附件装置。2. 学习并按仪器操作步骤练习仪器的使用方法。3. 做仪器稳定性检查（放入源）。4. 用真空法校准FD-3017测氡仪。5. 在校园内开展土壤测氡仪。六、编写实验报告阐述真空法校准（刻度）测氡仪的原理、方法及步骤。叙述实验装置的安装及注意事项。七、思考题1. FD-3017通过测量218Po进行222Rn浓度测量的优点是什么?2. 土壤氡测量过程中的影响因素？附录一、 FD-3017镭A测氡仪仪器结构及各组成二、 FD-3017镭A测氡仪仪器操作基本步骤1. 检查设备装置。(1) 检

12、查主机电源。(2) 启动主机自检程序，检查主机数字电路是否正常工作。(3) 用放射源检查仪器探头是否工作正常，仪器是否稳定。(4) 检查抽筒是否密封。(5) 检查胶管接头处是否密封。(6) 检查液体镭源和夹子、胶管、接头是否备齐。2. 开启操作台电源，设置测量程序。选择2152土壤测氡程序（加高压2分钟，测量2分钟），并开机预热仪器分钟以上。3. 加放射源进行仪器稳定性检查。放入源，注意源的光亮面朝上（探测器朝下），设置测量时间为0.5分钟，测量10次，多次测量统计误差在10%以内。4. 按仪器说明书连接仪器。将高压线连接仪器主机和抽筒。5. 将抽筒出气口与取样器（或液体镭源出口）连接。6.

13、放片。将采样铝片放入抽筒样片盒内，注意有镭A字样的面朝下方。7. 准备抽气。将抽筒阀门拨到“吸气”位置，准备抽气。8. 抽气。缓缓提升抽气筒，将氡气引入抽气筒，抽气1.5升。9. 加高压。启动主机高压，收集收集222Rn的衰变子体218Po。10. 取片。在听到高压报警后，立即打开抽筒样片盒，用镊子夹住铝片边缘，将铝片有镭A字样的面朝上，放入主机探测器内（延迟15秒后会自动启动测量）。注意有镭A字样的面朝上方。11. 测量。仪器会自动开始测量，显示测量结果，即脉冲数。记录仪器示值。12. 脱气。将抽筒阀门拨到“排气”位置，将新鲜空气引入抽筒并排空。13. 重复步骤6-12，进行下一个点的测量。

14、14. 关闭高压，松开电缆线。15. 关闭主机电源。 16. 记录仪器型号和实验时温度、湿度及大气压力。液体镭源刻度方法1. 按步骤1-4工作；2. 将抽筒出气口与液体镭源出口连接。注意：切记不要将镭源接反了！3. 确认胶管连接正确后，将液体镭源玻璃管中的氡气抽入抽筒中。注意：打开液体镭源的封闭夹，记下开启时间，缓缓提升抽气筒，使源内的气泡保持在瓶中间部位，直至抽气筒提升到顶部。此时，筒内空腔内体积为1.5l。抽气结束后，即将抽筒阀门转向吸“关”的位置（注意：提升抽筒切忌用力过猛和下压抽气筒，防止液体溢出）。必须经实验老师检查后方可开始抽气。4. 重复步骤6-12，进行测量，并记录测量结果。5. 小心断开液体镭源与抽筒的接头，关闭液体镭源。6. 放入另一个铝片，重复步骤6-12进行测量。共放入三个铝片。7. 按公式计算仪器常数（换算系数）。8. 排空液体镭源扩散器中的残存氡器，密封液体镭源，并记录密封时间。9. 收整仪器等附件。实验四 现场伽马能谱测量 -闪烁多道伽马能谱仪(F2)一、实验目的1、熟悉闪烁多道伽马能谱仪（NaI（Tl）探测器和digiDART谱仪）工作的原理及仪器操作方法；2、了解几种核素的特征射线谱以及改变增益对谱线的影响；3、了解多道与四道伽马能谱仪的区别。二