Praktikum 4 Flashcards
Wie lautet die Zielsetzung dieses Versuchs?
Anhand der Gamma-Energiespektren verschiedener Radionuklide, die Wechselwirkungsprozesse von Photonen mit Materie kennenzulernen.
dazu wird ein Szintillationszähler als Nachweisgerät verwendet
Wie im allgemeinen wechselwirken Photonen mit Materie?
In Abhängigkeit von der Energie der Photonen und der Ordnungszahl des Absorbers, treten unterschiedliche Effekte auf
Wie wirkt der Photoeffekt?
Es wird ein Elektron aus der K- oder L- Schale des Absorberatoms durch ein Gamma-Quant herausgeschlagen. Das Elektron übernimmt die gesamte Energie des Photons
Wie ist die Energie des e- auf Grundlage des Photoeffektes definiert?
E_e-= E_gamma - E_B
E_B= Bindungsenergie des Elektrons
Was besagt der Comptoneffekt?
- Photon gibt nur einen Teil seiner Energie an das Elektron aus der Atomhülle ab
- Das ursprüngliche Gamma-Quant wird von seiner Bahn abgelenkt (gestreut) und fliegt mir verminderter Energie weiter
- je größer der Streuwinkel des Photons, desto geringer die Energie des Gestreuten Gamma-Quants
Welche Formel gilt für die Energiebilanz des gestreuten gamma-Quants?
E_gamma’= E_gamma/(1+(E_gamma/m_0c^2)(1-cos(a))
Was wird oft nach einem alpha- oder beta- Umwandlungsprozess erreicht?
der Folgekern erreicht einen angeregten Zustand höherer Energie
Wie kann der Grundzustand des Atomkerns erreicht werden?
Der angerete Atomkern (durch alpha oder beta umwandlungsprozesse) kann seine Energie durch einen oder mehrere spontane Gamma-Übergänge abgeben und dadurch den Grundzustand erreichen
Wovon ist die Rede bei einem isomeren Gamma-Übergang?
über einen langlebigeren angeregten Zustand des Folgenuklids, wird ein sogenannter metastabiler Zustand herbeigeführt.
Worauf beruht das Prinzip einer Nuklidgenerators?
- beruht auf dem Serienzerfall eines langlebigen Mutternuklids in ein kurzlebiges Tochternuklid
- ein derartiges System befindet sich im Gleichgewicht, d.h. die Aktivität des Tochternuklids ist der des Mutternuklids proportional
- Mutternuklid Cs-137 ist chemisch an eine Ionenaustauschersäule gebunden
- Tochternuklid Ba-137m liegt ungebunden vor
Wie ist es möglich das kurzlebige Ba-137m herzustellen?
- mithilfe einer hochreinen Eluationslösung ist es möglich das Ba-137m aus dem Isotopengenerator zu waschen
- die gewonnene Lösung ist ein reiner Gamma-Strahler
Wie funktioniert der Szintillationszähler?
-gammastrahlung regt durch die Erzeugung energiereicher Sekundärelektronen, floureszierende Substanzen an»_space; es entstehen Lichtblitze
- diese werden durch einen Photomultiplier verstärkt und in elektrische Spannungs-Impulse umgewandelt
»Impulse werden weiter verstärkt und durch einen Zähler registriert
Was sagt die Stärke der Lichtblitze bzw. die Amplitude der Spannungs-Impulse des Szintillationszählers aus?
-ist ein Direktes Maß für die von den einzelnen Teilchen im Kristall angegebene Energie
Was muss bei der Messung mit dem Szintillationszähler beachtet werden?
-bei Messungen mit hoher Impulsrate muss die Totzeit bzw. Auflösungszeit berücksichtigt werden
» Nach jedem Zählimpuls kann der Detektor für eine gewisse Zeit (tau_T) keine weiteren Impulse registrieren
Wodurch entsteht die Totzeit bei der Messung mit dem Szintillationszähler?
Durch die im Szintillationskristall erzeugte Floureszens»_space; diese hat eine zunächst exponentielle Abklingzeit (typisch 220 ns)
»weiterhin wird durch die weiterverarbeitende Elektronik durch RC-Konstanten, die Zeit verlängert
»daraus resultiert die Auflösungszeit Tau_A (us)
