Специальный ядерный практикум

Практикум работает: ВТОРНИК, ЧЕТВЕРГ с 10-00 до 15-00.

Задачи, которые не были сданы в течение месяца после их выполнения, аннулируются.

Студенты, опоздавшие более, чем на 10 минут, к работе не долускаются.

1. Студенты ОЯФ обязаны выполнить в спецпрактикуме 5 задач в VI семестре и 6 задач в VII семестре.

2. Студентам разрешается работать в практикуме только после сдачи экзаменов по технике безопасности при работе с р/а излучением и высоким напряжением.

3. Студенты обязаны иметь при себе практикантские книжки. Не имеющие практикантских книжек к работе не долускаются.

4. Перед выполнением задачи студент должен получить допуск к работе у преподавателя.

5. Экспериментальные данные лабораторных работ, выполняемых с применением компьютеров, хранятся в памяти компьютера под персональным идентификатором студента до получения зачёта; отсутствие этих данных в компьютере свидетельствует о том, что задача не выполнялась.

Экспериментальные данные лабораторных работ, выполняемых без применения компьютеров, заносятся на специальные бланки, которые подписываются преподавателем по окончании работы. В обоих случаях в практикантской книжке должна стоять отметка о выполнении работы.

Задачи специального ядерного практикума.

Описания лабораторных работ, выполняемых студентами 3 курса (часть 1) и 4 курса (часть 2) ОЯФ, а также студентами астрономического отделения физического факультета МГУ

Часть 1. Весенний семестр 3 курса.

Задача №1. Сцинтилляционный метод

(комната 4-02)

Целью работы является ознакомление студентов с работой основных частей сцинтилляционного детектора (сцинтиллятора и фотоэлектронных умножителей) и использованием его в качестве сцинтилляционного гамма-спектрометра. При этом:

1. Выполняется калибровка.

2. Изучаются свойства сцинтилляторов.

3. Исследуется амплитудное распределение импульсов от заряженных частиц для различных сцинтилляторов. Исследуются спектры известных и "неизвестных" радионуклидов.

4. В установке проводится селекция событий по длительности световой вспышки, используется составной сцинтиллятор, состоящий из двух тонких сцинтилляторов - кристалла CsJ(Tl) и пластического сцинтиллятора.

Описание задачи (pdf; 2.36 Mb)

Задача №2. Полупроводниковый детектор

(комната 4-12)

В работе изучаются основные характеристики полупроводниковых детекторов и методика обработки экспериментальных данных при регистрации случайных процессов. Работа знакомит с альфа-спектрометром на базе полупроводникового детектора, дает представление об амплитудных спектрах на выходе такого детектора при регистрации электронов и гамма-квантов. Изучается статистика отсчетов при детектировании ядерных частиц (биномиальное распределение и распределение Пуассона).

Упражнение 1. Исследование амплитуды и длительности импульса напряжения при прохождении альфа-частицы через кремниевый поверхностно- барьерный детектор.

Упражнение 2. Исследование энергетических спектров альфа-источников при помощи многоканального амплитудного анализатора импульсов.

Упражнение 3. Изучение энергетических спектров импульсов от бета- и гамма- источников.

Упражнение 4. Статистика отсчетов при регистрации частиц детектором. Биномиальное распределение и распределение Пуассона.

Скачать описание задачи (pdf; 0,6 Mb)

Задача №3. Газовые ионизационные детекторы. Искусственная радиоактивность.

(не работает)

В работе изучаются основные характеристики газовых ионизационных детекторов для альфа- и бета- частиц. Измеряется мертвое время газоразрядного счетчика с помощью двух гамма источников. Изучается явление искусственной радиоактивности с помощью газоразрядного счетчика.

Описание задачи(pdf; 670Kb)

Задача №4. Пропорциональный счетчик. Измерение сечения фотоэффекта.

(комната 4-17)

В работе изучаются основные характеристики пропорционального счетчика и его применение при измерении сечения фотоэффекта. С помощью детектора, подобного тем, что применяются в рентгеновской и - астрономии, студенты изучают спектры характеристического рентгеновского излучения от ряда элементов.

Описание задачи (pdf; 0,7 Mb)

Задача №6. Черенковский счетчик.

(комната 4-02)

В работе изучаются и сравниваются некоторые характеристики черенковского и сцинтилляционного детекторов: амплитудные характеристики ФЭУ, интенсивности черенковской и сцинтилляционной вспышек. Наглядным образом демонстрируется направленность черенковского излучения. Измеряется интенсивность космического излучения с помощью обоих детекторов. Получают и сравнивают распределения энергетических потерь заряженных частиц на черенковское излучение и ионизационных потерь в сцинтилляционном детекторе.

Описание задачи (pdf; 0,4 Mb)

Задача №7 Пузырьковая камера.

(комната 5-04)

антипротоны в дейтерии Описание задачи (pdf; 0,6 Mb)

π^--мезоны в пропане (не работает) Описание задачи (pdf; 16 Mb)

Эмульсионный трековый детектор

(комната 5-08)

Работа выполняется на основе экспериментальных данных, полученных на автоматическом сканирующем комплексе НИИЯФ МГУ - действующей экспериментальной установке. Задания лабораторной работы связаны с изучением методологии эмульсионных трековых детекторов и их уникальных возможностей. В пособии описаны ионизационные потери заряженных частиц, лежащие в основе образования треков. Описана ядерная эмульсия - основа прецизионного трекового детектора. Приведены примеры современных трековых эмульсионных детекторов OPERA и SND@LHC. Задачи связаны со знакомством с программным обеспечением SySal, с помощью которого восстанавливается кинематическая картина взаимодействия нейтрино высоких энергий с мишенью. При выполнении задачи осваивается методика, связанная с определением импульса частиц по характеристикам угла многократного рассеяния. Предназначено для студентов отделения ядерной физики физического факультета МГУ, специализирующихся в области экспериментальной физики атомного ядра и элементарных частиц.

Описание задачи (pdf; 8 Mb)

Приложение 1. Ошибки измерений при счете частиц. (pdf; 265Kb)

Приложение 2. Основные понятия ядерной спектрометрии с применением амплитудного анализа. (pdf; 296Kb)

Специальный практикум по современным методам физических исследований. Часть 2. (VII семестр, 4 курс).

Задача №17. Ядерный магнитный резонанс.

комната 4-17

Данная лабораторная работа знакомит студентов с методикой наблюдения сигналов ЯМР от ядер водорода в жидкости. На ЯМР спектрометре наблюдаются основные особенности спектров ЯМР в жидкости: химический сдвиг и сверхтонкая структура. Имеется возможность наблюдения сигналов от D.

Описание задачи (pdf; 0.9 Mb)

Задача №18. Эффект Мёссбауэра.

(Комната 4-01)

В работе изучаются спектры поглощения γ-излучения 14,4 кэВ ⁵⁷Co. Для градуировки используется Fe₂ O₃ - антиферромагнетик с высокой точкой Нееля (7000 C). Из измерений с поглотителем из металлического железа получают величину эффективного магнитного поля на ядре, значение магнитного момента основного состояния ⁵⁷Co, величину момента первого возбужденного состояния ⁵⁷Co. Детектор – пропорциональный газовый счетчик. Вибратор – динамического типа. Используются многоканальный анализ, математическая обработка.

Описание задачи (pdf; 0.35 Mb)

Задача №19. Исследование схемы уровней ядра Та(181) методом гамма-гамма-совпадений

(комната 4-10)

В работе при помощи схемы совпадений сигналов от двух сцинтилляционных детекторов гамма-квантов строится двухмерный спектр гамма-гамма совпадений и с его помощью определяется схема возбужденных состояний ядра тантала-181.

Описание задачи (pdf; 0.7 Mb)

Задача №20. Измерение времени жизни возбужденного состояния ядра Тa(181) методом запаздывающих совпадений

(комната 4-10)

В работе проводится измерение времени жизни возбужденного состояния ядра тантала-181 методом запаздывающих совпадений между актами излучения бета-электрона и гамма-кванта, изучаются статистические и систематические погрешности такого измерения.

Описание задачи (pdf; 0,9Mb)

Задача №21. Нейтронно-активационный анализ

(комната 4-17)

В работе изучаются на сцинтилляционном спектрометре гамма-спектры образцов, облученных тепловыми нейтронами и рассчитывается масса активируемого изотопа. Калибровка и оценка эффективности регистрации спектрометра проводится по фотопикам титана-44.

Описание задачи (pdf; 0,7Mb)

Задача №24.Состав и свойства космического излучения на уровне моря

(комната 5-04)

Описание задачи (pdf; 563Kb)

Задача №28. Изучение поверхности твердого тела методом резерфордовского обратного рассеяния

(не работает)

Описание задачи (pdf; 360Kb)

Задача №31. Ge(Li)-cпектрометр гамма-излучения

(комната 4-10)

Описание задачи (pdf; 0.5 Mb)

Задача №32. Исследование энергетических спектров и угловых распределений продуктов ядерных реакций на циклотроне НИИЯФ МГУ

(комната 2-10, 19 корпус МГУ)

Описание задачи (pdf; 539Kb)

Задача №42. Определение времени жизни первого возбужденного уровня ядер Li-7 по доплеровскому уширению гамма-линии

(комната 4-10)

Описание задачи (pdf; 1,3Mb)

Приложение 1. Основные понятия ядерной спектрометрии с применением амплитудного анализа.(pdf; 400Kb)

Космофизический практикум

Космофизический практикум 2005. 181с.pdf; (4.4 Mb)
Лаб. раб. №К2 Солнечные космические лучи(1,4 Mb)

Практикум по физике космических лучей (Кафедра Физики Космоса)

Содержание (pdf; 0.09 Mb)
Лаб. раб. № 1. Космическое излучение на уровне моря.(pdf; 0.27 Mb)
Лаб. раб. № 3. Флуктуации ионизационных потерь. (pdf; 0.70 Mb)
Лаб. раб. № 6-1. Фундаментальные частицы и взаимодействия. Интерактивный задачник. (pdf; 0.49 Mb)
Лаб. раб. № 6-2. Фундаментальные частицы и взаимодействия. Интерактивный задачник. (pdf; 0.57 Mb)
Лаб. раб. № 7. Пакет CORSIKA - инструмент для моделирования ШАЛ. (pdf; 0.23 Mb)
Лаб. раб. № 9. Теория электронно-фотонных ливней в приближении А. (pdf; 0.36 Mb)
Лаб. раб. № 8. Калибровка сцинтилляционного детектора заряженных частиц установки широких атмосферных ливней. (pdf; 0.47 Mb)
Лаб. раб. № 2. Элементарные процессы в физике высоких энергий. (pdf; 0.44 Mb)

Специальный практикум по ядерной электронике

(комната 5-10)

Рубинштейн И.А., Ковтюх А.С., Свертилов С.И., Анохина А.М., Мясников А.Г.

Пособие содержит описание лабораторных работ, выполняемых в специальном практикуме по ядерной электронике студентами отделения ядерной физики Физического факультета МГУ. Рассмотрены принципы функционирования и дано описание основных электронных устройств, применяемых в экспериментальной ядерной физике, приведены сведения об используемой аппаратуре, методы измерений и обработки результатов. Предназначено для студентов Физического факультета МГУ и слушателей факультета повышения квалификации.

Лабораторная работа 1 (pdf; 409Kb)
Лабораторная работа 2 (pdf; 292Kb)
Лабораторная работа 3 (pdf; 468Kb)
Лабораторная работа 4 (pdf; 286Kb)
Лабораторная работа 5 (pdf; 489Kb)
Лабораторная работа 6 (pdf; 1.6Mb)