Struktura

Detektory radioaktivního záření

Pokus: Detekce přirozeného pozadí

Úkol: Prokázat existenci přirozeného radioaktivního pozadí.

Pomůcky: detektor radioaktivního záření

Provedení: Zapneme detektor a držíme jej v ruce. I když jej nepřibližujeme k žádnému konkrétnímu zdroji radioaktivního záření, přesto jej detektor detekuje.

Otázka: Jaké je zdůvodnění pozorovaného jevu?

Závěr: Určitá úroveň radioaktivního záření je normální, jejím zdrojem jsou běžné přírodní materiály okolo nás (např. některé vyvřelé horniny) nebo kosmické radioaktivní záření, které k nám částečně proniká přes atmosféru.

 

Pokus: Přírodní a umělé zdroje záření

Úkol: Prokázat zvýšené radioaktivní vyzařování z některých přirozených i umělých zdrojů z našeho okolí.

Pomůcky: detektor radioaktivního záření, přírodní i umělé zářiče (např. některé vyvřelé horniny, svítící ručičky starých hodinek nebo kompasů, hnojiva obsahující draselnou sůl, wolframové svářecí elektrody s příměsí oxidu thoria ap.)

Provedení: Zapneme detektor a přibližujeme ho k různým předmětům a přírodninám zkoumáme, které z nich jsou zdroji radioaktivního záření.

 

Pokus: Kvalitativní závislost množství registrovaných radioaktivních částic na vzdálenosti od zdroje

Úkol: Prokázat, že s menší vzdáleností od zdroje radioaktivních částic narůstá počet jejich detekcí.

Pomůcky: detektor radioaktivního záření, zářič

Provedení: Zapneme detektor a umístíme ho nejprve do větší vzdálenosti od zdroje záření (cca 10 cm) a posléze do menší vzdálenosti (cca 1 cm). Pozorujeme, že v menší vzdálenosti je počet detekovaných částic větší, ve větší vzdálenosti se počet detekovaných částic zmenšuje.

 

Pokus: Kvantitativní závislost množství registrovaných radioaktivních částic na vzdálenosti od zdroje

Úkol: Přesněji prověřit, jak se mění počet detekovaných částic s rostoucí vzdáleností od zdroje záření.

Pomůcky: detektor radioaktivního záření, zářič, délkové měřidlo

Provedení: Zapneme detektor a umisťujeme ho postupně do vzdálenosti 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm, 10 cm, 12 cm, 14 cm. Pokaždé zaznamenáváme počet částic detekovaných během stejného časového intervalu (např. 100 s). Výsledky zaznamenáme do tabulky a zaneseme do grafu. Pro větší přesnost je možné od naměřených hodnot odečíst hodnotu přirozeného radioaktivního pozadí.

 

Pokus: Průchodnost jednotlivých typů záření různými materiály

Úkol: Experimentálně zjistit, jak jsou různé materiály schopny stínit jednotlivé druhy záření.

Pomůcky: detektor radioaktivního záření, zářiče, vzorky různých materiálů přibližně stejné tloušťky

obrazek

Obr. 1: Průchodnost radioaktivního záření různými materiály

Provedení: Detektor umístíme do malé vzdálenosti od zdroje a postupně mezi ně vkládáme různé vzorky materiálů a sledujeme, které výrazně sníží počet detekovaných částic. Opakujeme s různými typy zdrojů. Výsledky zaznamenáme do tabulky, kde řádky budou odpovídat různým typům zdrojů a sloupce různým materiálům.

Zdroje

Obrázky

Obr. 1: archiv autora

Názvosloví

Radioaktivita – samovolná přeměna jednoho prvku v jiný prvek za současného uvolnění radioaktivního záření.

Záření alfa - proud heliových jader, má kladný elektrický náboj, nejkratší dosah a nejmenší pronikavost. Je nebezpečné obzvláště při vdechnutí (např. plyn radon) nebo požití radioaktivní látky.

Záření beta - proud záporně nabitých elektronů (beta mínus) nebo kladně nabitých pozitronů (beta plus) antičástice elektronu).

Záření gama - elektromagnetické záření s vysokou frekvencí, proud fotonů s velkou energií, velmi pronikavé. Nemá elektrický náboj, nelze ji tedy ovlivnit elektrickým ani magnetickým polem.

Laboratorní cvičení

Kvantitativní závislost množství registrovaných radioaktivních částic na vzdálenosti od zdroje

Pomůcky: detektor radioaktivního záření, zářič, délkové měřidlo

Úkoly: zapneme detektor a umisťujeme ho postupně do vzdálenosti, 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm, 10 cm, 12 cm, 14 cm. Pokaždé zaznamenáváme počet částic detekovaných během stejného časového intervalu (např. 100 s). Výsledky zaznamenáme do tabulky a zaneseme do grafu. Pro větší přesnost je možné od naměřených hodnot odečíst hodnotu přirozeného radioaktivního pozadí.

Protokol k úloze viz přílohy dole.

Laboratorní cvičení

Průchodnost jednotlivých typů záření různými materiály

Pomůcky: detektor radioaktivního záření, zářiče, vzorky různých materiálů přibližně stejné tloušťky

Úkoly: detektor umístíme do malé vzdálenosti od zdroje a postupně mezi ně vkládáme různé vzorky materiálů a sledujeme, které výrazně sníží počet detekovaných částic. Opakujeme s různými typy zdrojů. Výsledky zaznamenáme do tabulky, kde řádky budou odpovídat různým typům zdrojů a sloupce různým materiálům.

Protokol k úloze viz přílohy dole.

Logolink