Espectroscopia Gamma

Universidad de Santiago de Chile, Departamento de F´ ısica, F´ ısica Experimental VI

ESPECTROSCOPIA GAMMA
26 de Noviembre del 2010. Universidad de Santiago de Chile, Departamento de F´ ısica, F¨ ısica Experimental VI Nelson Albarr´n, Nicol´s Candia Mu˜oz, Sebastian Castillo. a a n metaffi@gmail.com RESUMEN Se estudio el comportamiento del espectro de emision gamma de los materialescaracterizandolos a traves de sus picos de energia. A partir estos picos de enerigia se realizo una calibracion del instrumento asumiendo un comportamiento lineal de la energia respecto al numero de canal.
22 N a,54 M n,137 Cs,60 Co,

´ 1. INTRODUCCION Cuando un ´tomo se encuentra en un estaa do inestable o excitado ´ste puede presentar dee caimiento gamma con el fin de estar en un estado estable o de menorenerg´ las cuales se llevan a ıa, cabo una vez producido un decaimiento del tipo α, β − , β + . En este proceso el ´tomo libera foa tones de alta energ´ lo cual es caracter´ ıa, ıstico de cada ´tomo que presenta este tipo de decaimiena to, lo que presenta a trav´s de un perfil descrito e por la cuantizaci´n de la emisi´n y energ´ de los o o ıa fotones, lo que se conoce como espectro gamma.Conociendo el espectro gamma de una sustancia se puede comprobar su existencia en una muestra de inter´s. e Nuestro objetivo es determinar el espectro gamma para 22 N a,54 M n,137 Cs,60 Co a partir de datos entregados en laboratorio. ´ CARACTERIZACION

depositan toda su energ´ o parte de ella en los ıa, electrones del cristal de NaI, debido a colisiones (disperci´n Compton) o por efecto fotoel´ctrico.o e Los electrones resultantes chocan con ´tomos de a cristal, que son excitados y despu´s desexcitados e emitiendo fotones (luz). Los fotones alcanzan el fotoc´todo de un tubo fotomultiplicador. Aqu´ los a ı fotones provocar´n la emisi´n de electrones por a o efecto fotoel´ctrico. El n´mero de electrones emie u tidos por el fotoc´todo es proporcional a la energ´ a ıa de radiaci´n gamma. Loselectrones son acelerao dos en el tubo PM cara a la estructura de l´minas a met´licas (dinodos). En el primer dinodo un eleca tr´n emite m´s electrones. Es conjunto de eleco a trones es amplificada en cada dinodo. El conjunto de electrones resultante, da origen a un pulso el´ctrico, en que la amplitud es directamente proe porcional a la energ´ de radiaci´n gamma. Por lo ıa o tanto, midiendo la amplitud,puede determinarse la energ´ de la correspondiente radiaci´n gamma. ıa o Estos detectores solo se usan para medir energ´ ıa gamma ya que es la que emite fotones.

2.

DETECTOR

CENTELLO El detector consiste b´sicamente en un cristal a de NaI, dopado con Talio, redeado por un cilindro de Plomo para proteger al detector de la radiacion de fondo. Cuando la radiacion Gamma golpea al cristal secrea una luz debil que es recogida y convertida en pulso electricos por un tubo fotomultiplicador. Estos pulsos son amplificados. Un convertidor Analogo/Digital convierte la se˜al en n informacion digital que puede ser procesada por una computadora. El resultado es presentado en Figura 1: Diagrama de tubo de centelleo, donde se muesun diagrama de distribucion de energia y de fo- tran que loselectrones al pasar por cada dinodo aumentan tones detectados. Los fotones gamma que llegan, en numero.

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Los pulsos el´ctricos que llegan del Fotomultiplie cador, pasan por el amplificador, luego son registrados por la computadora y representados en un histograma atendiendo a su amplitud. Dicha amplitud esproporcional a su energ´ gamma el ıa histograma reproduce la distribuci´n de energ´ o ıa. La informaci´n anal´gica (amplitud) debe ser cono o vertida en informaci´n digital que pueda leer la o computadora. El circuito electr´nico que realiza o la conversi´n se llama convertidor A/D (anal´gio o co a digital). Todos los pulsos que llegan los lee el convertidor A/D, este hace una distincion, se...