Compte Rendue 2 [PDF]

Zitiervorschau

NOM : Boustta PRENOM : Said APOGEE : 18505657

Compte rendue : Tp de la physique nucléaire Atténuation de rayonnement gamma 1- INTRODUCTION

Détermination du coefficient d’atténuation pour des matériaux de diverses densités, Détermination de libre parcours moyen ainsi que la couche de Demi-atténuation (CDA) des rayonnements gamma II. Matériel et mode opératoire On réalise le montage selon le schéma montré sur la fig.1 Dans cette expérience le faisceau de rayons gamma traverse les différents atténuateurs de diverses épaisseurs,qui se trouvent entre le compteur et la source. Le nombre de coups détecté par le compteur électronique de Geiger – Muller est noté en fonction de l’épaisseur ,pendant une durée choisi constante .

I.

Etude du coefficient d’atténuation en fonction du matériau. Pour l’aluminium

Source : Co 60 E = 1,2 Mev Métal absorbeur : Al Masse volumique : 2,74 g/cm3 épaisseur x N moy = Ln(Nmoy) ρx Δ N moy = en mm N1 + N2 + N3 /3 0 5 10 15 20 25 30

1075 1013 938 875 807 740 680

3. 031 3.005 2.972 2.942 2.906 2.869 2.832

0 1.37 2.74 4.11 5.48 6.85 8.22

√N

moy

32.78 31.82 30.62 29.58 28.40 27.20 26.07

Pour le cuivre Source : Co 60 E = 1,2 Mev Métal absorbeur : Cu Masse volumique : 8, 92 g/cm3 épaisseur x N moy = Ln(Nmoy) ρx Δ N moy = en mm N1 + N2 + N3 /3 0 5 10 15 20 25 30

1094 858 667 527 416 322 252

6.99 6.75 6.50 6.26 6.03 5.77 5.52

0 4.46 8.92 13.38 17.84 22/3 26.76

√N

moy

33.07 29.29 25.82 22.95 20.39 17.94 15.87

Pour le plombe Source : Co 60 E = 1,2 Mev Métal absorbeur : Pb Masse volumique : 11,35 g/cm3 épaisseur x N moy = Ln(Nmoy) ρx Δ N moy = en mm N1 + N2 + N3 /3 0

1100

7

0

√N

33.16

moy

5 10 15 20 25 30

774 493 366 265 187 130

6.65 6.20 5.99 5.57 5.23 486

5.67 11.35 17.02 22.7 28.37 34.05

27.82 22.20 19.13 16.27 13.67 11.40

Détermination des coefficients d’atténuation linéaire total (μ)exp et (μ/ρ)exp Les photons gamma qui pénètrent un milieu donné le long d'une distance dx peuvent interagir par diffusion simple, effet photoélectrique, effet Compton, production de paires. Par conséquent la variation du nombre de photons d'un faisceau dans le milieu considéré est donné par : dN ( x )=−µ dx On en déduit par intégration : N ( x )=N 0 e−μx

Ou No est le nombre de photons incidents par unité de temps ; N(x) : le nombre de photons par unité de temps derrière la matière traversée ; x : l'épaisseur traversée ; µ est le coefficient d'atténuation donnée par la relation suivante :

μ=

ln (N ¿¿ 0)−LnN ( x ) ¿ x

Métal absorbeur coefficients d’atténuation linéaire total (μ)exp en cm-1 coefficients d’atténuation linéaire massique (μ/ρ)exp en cm² .g-1

Al

Cu

Pb

0.1372

0.4869

0.73

0.0500

0.0545

0.0643