Радиационный фон воздуха

В каждой из этих цепочек есть свой изотоп радона - тяжелого инертного газа. Следующие за ним в цепочке радиоактивные изотопы являются металлами, и при встрече с твердыми частицами дыма, пыли, тумана, присутствующими в воздухе, они оседают на их поверхности. Если пропылесосить значительный объем воздуха с пылью, то их можно уловить и измерить их радиоактивное излучение. (В соответствии с принятыми санитарными нормами, в эксплуатируемых жилых и общественных зданиях, эквивалентная объемная активность изотопов радона не должна превышать 200 Бк/куб.м (СанПиН 2.6.1.2800-10) ).

Другие описания к этой работе

Описание задачи для будущих учителей, 1965 год
Кабардин, О. Ф. Практикум по ядерной физике [Текст] : [для физ.-мат. фак. пед. ин-тов] / О.Ф. Кабардин. - М. : Просвещение, 1965. - 215 с.

Описание задачи для студентов Томского политехнического университета, 2008 год (неточность на стр.3: радий D - это ²¹⁰Pb)

Лабораторная работа для 11 класса,2014 год Хижнякова Л.С., Синявина А.А., Холина С.А., Кудрявцев В.В. Физика. 11 класс. Учебник. Базовый и углубленный уровни. ФГОС - Вентана-Граф, 2014, - с. 405

Важные примечания

В идеальном варианте выполнения этой работы все измерения выполняются в свинцовом домике — пространстве, ограниченном значительным слоем свинца, экранирующего детектор от внешнего излучения. Если возможности экранировать детектор нет, то ФОН НАДО ИЗМЕРЯТЬ И ВЫЧИТАТЬ. Чтобы получить хорошую оценку для фона, измерение надо провести многократно (10-20 раз), рассчитать среднее и его ошибку (см. задачу измерение радиационного фона).

Если у Вас есть аэрозольный фильтр, то помните, что увеличение мощности пылесоса приводит к уменьшению задержки частиц с атомами из цепочки радона — они могут «проскакивать» через фильтр. (с126 Кабардин: "При скоростях прокачивания 1-2 литра в минуту через 1 см2 поверхности фильтра эффективность пылеулавливания их превышает 99%. При увеличении скорости прокачивания эффективность уменьшается"). Мы собирали пыль на мембране небольшого пылесоса.

Если оставить пылесос в одном и том же положении, то прокачивая один и тот же объем воздуха, результат получится очень незначительный. Лучше всего проводить измерение в ранее не проветренном помещении - там концентрация радона выше. Поскольку часто радон проникает в помещение из земли, то имеет смысл, в случае отсутствия результата, проводить измерение пониже.

"Пылесос удаленного доступа"

Если у Вас нет возможности выполнить эксперимент, то можете воспользоваться нашими полученными результатами.
На графиках Вы видите энергетический спектр фотонов за 510 секунд фона и мембраны пылесоса, проработавшего полчаса.

Спектр измерен с помощью германиевого детектора и 14-битного АЦП. Рядом с каждым существенном пиком записаны его энергия в килоэлектронвольтах и суммарное число фотонов в этом пике. Приложены текстовые файлы измерений, которые можно обработать самостоятельно.
результат измерения фона (txt)
результат измерения пыли (txt)
Не забудьте вычесть из результатов измерений спектров пыли измерения фона. С помощью таблицы идентифицировать изотопы, испускающие фотоны таких энергий.