fismod p4a
Páginas: 5 (1016 palabras)
Publicado: 12 de septiembre de 2015
Laboratorio de Física Moderna
Practica #4
Determinación del voltaje de operación del tubo Geiger.
Objetivos
1. Se determinara el voltaje de arranque y el Plateau de un contador Geiger-Mueller.
2. Se determinara el voltaje de operación del tubo Geiger-Muller.
Marco teórico
El tubo Geiger es un cilindro metálico que es llenado con un gas inerte. Una delgada ventana en uno de los extremosdel tubo permite que la radiación entre a la región de conteo. Los pares de iones que son producidos por la radiación son barridos y colectados por un campo eléctrico que se mantiene entre el ánodo, que es un alambre delgado, y el cátodo, que es el cilindro metálico.
Contadores Geiger-Muller
Si los electrodos de un contador de gas están conformados para que haya un elevado campo eléctrico cercade uno de ellos cuando se le aplica un voltaje moderadamente elevado, la amplificación del gas producida por una carga iónica en la región de alto voltaje entra en una condición de avalancha, en la cual esta ionizado esencialmente todo el gas presente en el volumen local del electrodo. Esto inicia un pulso muy grande de voltaje sobre el electrodo. La intensidad del pulso es independiente de lacantidad de ionización producida originalmente por la partícula y puede ser disparado por un solo ion que penetre por la vecindad del electrodo de alto voltaje. Este contador, desarrollado por Geiger y Muller (1913), es muy sencillo de construir y extremadamente sensible al paso de partículas cargadas. El fino electrodo de alambre en el centro del cilindro se mantiene a un voltaje de cerca de 1000 Vy se conecta a un circuito de baja capacidad y alta impedancia. El contador esta lleno de un gas inerte, a una presión de unos pocos centímetros de mercurio, y contiene algunos vestigios de un vapor orgánico que amortigua la descarga inicial poco después de iniciada.
La región CD entre 800 y 1000 V es la región en que opera el contador Geiger-Muller. La intensidad del pulso es prácticamenteconstante. El contador no distingue entre los tipos de partículas, ni mide sus energías. Usualmente esta diseñado para contar partículas β, rayos X y γ. Para voltajes aplicados mayores que 1000 V tiene lugar una descarga continua, con la consiguiente ruptura del gas dentro de la cámara.
Material
1. 1 tubo Geiger con base
2. 1 escalador marca Nucleus modelo 575
3. 1 juego de pastillas radioactivas4. 1 porta muestras
Procedimiento
1. Colocar una pastilla en el soporte para pastillas y posteriormente colocarlo en la base del tubo Geiger.
2. Coloque el “timer” en manual y lentamente aumente el voltaje hasta que el voltaje de inicio se alcance.
3. coloque el “timer” en 1 minuto.
4. Continúe incrementando el voltaje en intervalos de 20 volts y tomen nota de 3 en cada voltaje lecturas tomeel promedio de las cuentas por minuto.
Resultados
Llenar la siguiente tabla.
Voltaje
Cuentas/ minuto
Voltaje
Cuentas/
minuto
300
0
800
118,005
320
16
840
146,377
360
1,702
880
400
1,590
920
440
1,753
480
1,932
520
6,032
560
8,215
600
12,220
640
19,191
680
31,769
720
47,165
760
74,308
Graficar voltaje vs. C/min usando Excel e inserte en elsiguiente espacio la grafica
De la gráfica calcule el voltaje de operación del tubo Voltaje del tubo = _______ Volts..
Problemas
1. La actividad de 1 gm de 22688Ra es de 1 Ci (1 Curie = 3.7 X 1010 desintegraciones/segundo). A partir de esto encuentre la media vida (τ) y la vida media (T1/2 ) del radio.
2. La vida media del 21086Bi es de 5 días. (a) Calcule la constante dedesintegración en hrs-1. (b) ¿Qué fracción de una muestra dada permanecerá después de 15 días?
3. Una muestra de 22388Ra tiene inicialmente una actividad de 3.0x104 desintegraciones/min. Para las lecturas del detector de la actividad de esta muestra, mostradas en la tabla, haga una gráfica y determine la vida media y la media vida de esta muestra.
Tiempo transcurrido (días)
Actividad del 22388Ra...
Practica #4
Determinación del voltaje de operación del tubo Geiger.
Objetivos
1. Se determinara el voltaje de arranque y el Plateau de un contador Geiger-Mueller.
2. Se determinara el voltaje de operación del tubo Geiger-Muller.
Marco teórico
El tubo Geiger es un cilindro metálico que es llenado con un gas inerte. Una delgada ventana en uno de los extremosdel tubo permite que la radiación entre a la región de conteo. Los pares de iones que son producidos por la radiación son barridos y colectados por un campo eléctrico que se mantiene entre el ánodo, que es un alambre delgado, y el cátodo, que es el cilindro metálico.
Contadores Geiger-Muller
Si los electrodos de un contador de gas están conformados para que haya un elevado campo eléctrico cercade uno de ellos cuando se le aplica un voltaje moderadamente elevado, la amplificación del gas producida por una carga iónica en la región de alto voltaje entra en una condición de avalancha, en la cual esta ionizado esencialmente todo el gas presente en el volumen local del electrodo. Esto inicia un pulso muy grande de voltaje sobre el electrodo. La intensidad del pulso es independiente de lacantidad de ionización producida originalmente por la partícula y puede ser disparado por un solo ion que penetre por la vecindad del electrodo de alto voltaje. Este contador, desarrollado por Geiger y Muller (1913), es muy sencillo de construir y extremadamente sensible al paso de partículas cargadas. El fino electrodo de alambre en el centro del cilindro se mantiene a un voltaje de cerca de 1000 Vy se conecta a un circuito de baja capacidad y alta impedancia. El contador esta lleno de un gas inerte, a una presión de unos pocos centímetros de mercurio, y contiene algunos vestigios de un vapor orgánico que amortigua la descarga inicial poco después de iniciada.
La región CD entre 800 y 1000 V es la región en que opera el contador Geiger-Muller. La intensidad del pulso es prácticamenteconstante. El contador no distingue entre los tipos de partículas, ni mide sus energías. Usualmente esta diseñado para contar partículas β, rayos X y γ. Para voltajes aplicados mayores que 1000 V tiene lugar una descarga continua, con la consiguiente ruptura del gas dentro de la cámara.
Material
1. 1 tubo Geiger con base
2. 1 escalador marca Nucleus modelo 575
3. 1 juego de pastillas radioactivas4. 1 porta muestras
Procedimiento
1. Colocar una pastilla en el soporte para pastillas y posteriormente colocarlo en la base del tubo Geiger.
2. Coloque el “timer” en manual y lentamente aumente el voltaje hasta que el voltaje de inicio se alcance.
3. coloque el “timer” en 1 minuto.
4. Continúe incrementando el voltaje en intervalos de 20 volts y tomen nota de 3 en cada voltaje lecturas tomeel promedio de las cuentas por minuto.
Resultados
Llenar la siguiente tabla.
Voltaje
Cuentas/ minuto
Voltaje
Cuentas/
minuto
300
0
800
118,005
320
16
840
146,377
360
1,702
880
400
1,590
920
440
1,753
480
1,932
520
6,032
560
8,215
600
12,220
640
19,191
680
31,769
720
47,165
760
74,308
Graficar voltaje vs. C/min usando Excel e inserte en elsiguiente espacio la grafica
De la gráfica calcule el voltaje de operación del tubo Voltaje del tubo = _______ Volts..
Problemas
1. La actividad de 1 gm de 22688Ra es de 1 Ci (1 Curie = 3.7 X 1010 desintegraciones/segundo). A partir de esto encuentre la media vida (τ) y la vida media (T1/2 ) del radio.
2. La vida media del 21086Bi es de 5 días. (a) Calcule la constante dedesintegración en hrs-1. (b) ¿Qué fracción de una muestra dada permanecerá después de 15 días?
3. Una muestra de 22388Ra tiene inicialmente una actividad de 3.0x104 desintegraciones/min. Para las lecturas del detector de la actividad de esta muestra, mostradas en la tabla, haga una gráfica y determine la vida media y la media vida de esta muestra.
Tiempo transcurrido (días)
Actividad del 22388Ra...
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