RM2 — Radiometrie 2

Für diesen Versuch sind Bilder verfügbar!

Betreuer: ??? (nachmittags)

1. Formel für das exponentielle Abschwächungsgesetz nennen und erklären.
2. Wechselwirkungen von Photonen mit Stoffen nennen und beschreiben.
3. Photomultiplier erklären.
4. Halbwertsdicke eines Stoffes gegeben. Berechnen wie dick eine Schicht sein muss, um Strahlung auf ¹/₁₆ abzuschwächen.

Betreuer: ??? (nachmittags)

1. Welche physikalischen Prozesse spielen bei der Wechselwirkung von Gamma-Strahlung eine grundlegende Rolle? Skizzieren Sie sie. (2 Punkte)
2. Warum entstehen ind der Annihilationsreaktion eines (e⁺/e^-)-Paares mindestens 2 γ-Quanten? (1 Punkt)
3. Berechnen sie die Halbwertsdicke (HWD) für eine Bleiabschirmung:
   Photonenstrahlung E=120 keV; Massenabschwächungskoeffizient µm = 3.0cm³/g; Dichte von Pb: Rho = 11.3g/cm³ (2 Punkte)
4. Ein radioaktives Präparat enthält Ni-63, das ein β-Strahler mit der Halbwertzeit T_½ ist. Es wird mit der Anfangsaktivität A₀ geliefert.
   1. Nach welcher Zeit t₁ ist die Aktivität auf den Wert A₁ gesunken? (2 Punkte)
   2. Wieviel Ni-63-Kerne waren anfangs im gelieferten Präparat? (2 Punkte)
   A₀ = 2,2·10⁶Bq; A₁ = 1,8·10⁶ Bq; T_½ = 92a
5. Beweisen Sie die Beziehnung für die Halbwertzeit beim radioaktiven Zerfall: T_½=ln(2/λ). (1 Punkt)

Betreuer: Büttner (vormittags)

1. Was ist direkt ionisierende Strahlung und welche Art von Teilchen kann direkt ionisieren? Nennen Sie zwei Beispiele für direkt ionisierende Teilchen! (2 Punkte)
2. Erklären Sie
   1. den Comptoneffekt! (1 Punkt)
   2. den Photoeffekt! (1 Punkt)
3. Gegeben sei eine γ-Quelle. Die Strahlung dringe in einen Bleiklotz (Halbwertslänge l_½ = 5,6mm). Berechnen Sie (Formel!) die Dicke des Bleiklotzes, wenn die Zählrate auf 1/32 des Anfangswertes gesunken ist! (2 Punkte)
4. Was ist ein Szintillator? Nennen Sie zwei wichtige Eigenschaften eines Szintillators! (3 Punkte)
5. Gegeben sei ein Kern X (Massenzahl A, Kernladungszahl Z). Geben Sie die Reaktionsgleichung für den α-Zerfall des Kerns an! (1 Punkt)

Hinweise

Zu Betreuer #2:
Der Betreuer ist ein netter älterer Herr mit osteuropäischem Akzent, der manchmal nicht wirklich zu wissen scheint, was er tut. Die Testate kontrolliert er am Ende in einem Zug mit den Protokollen, außerdem erlaubt er die Benutzung des Skriptes und nach Formeln darf man ihn wohl auch fragen. Am besten fragt man ihn nicht all zu viel, er scheint die Probleme der Studenten nicht ganz zu begreifen… Ansonsten geht der Versuch eigentlich recht schnell, jede Zweiergruppe macht einen Teil der Aufgabenstellung. Und wenn nicht gerade jemand anwesend ist der wirklich Ahnung hat, muss man diese Aufgaben nicht einmal vollständig machen. (Teil 2 musste nur für ein Metall gemacht werden anstelle von drei!)

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