Atenuação da Radiação em Diferentes Materiais

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Descrição da Experiência

Neste laboratório é possível controlar a distância do detector de Geiger-Müller à fonte e, por outro lado, interpor entre ele e a fonte radioactiva (\( ^{241}Am_{95} \), Amerício) vários tipos de materiais.


Aparato Experimental

A distância à fonte pode ser escolhida entre um mínimo de 6 cm e 20 cm.

Os materiais que podem ser escolhidos são:

Tabela 2 – Valores típicos para obter ondas estacionárias
Posição Material Espessura
1 Madeira 10 mm
2 Corticite 10 mm
3 Tijolo 10 mm
4 Cobre 0,2 mm
5 Cobre 0,4 mm
6 Cobre 0,8 mm
7 Cobre 1,6 mm
8 Cobre 3,2 mm
9 Janela de controlo (ar) 0,5 mm
10 Chumbo 6 mm

A posição 10 corresponde na prática a "fechar" a fonte.


Protocolo (Laboratório Básico)

O protocolo experimental proposto para esta experiência no Laboratório Básico consiste em:

  1. estudar a lei de variação da intensidade da radiação com a distância, dada pela contagem do detector;
  2. verificar a taxa de absorção linear das radiações pelos vários materiais, em particular tentando estabelecer uma lei da intensidade com a massa superficial de cada elemento;
  3. no caso do cobre, tentar inferir o comprimento de semi-redução do cobre, ou seja, o comprimento necessário para reduzir a metade o número de contagens pelo Geiger-Müller;
  4. como se poderá comprovar, experiências realizadas nas mesmas condições dão valores distintos. Isto é devido à aleatoriedade dos processos nucleares. Uma forma de o provar é verificar que as contagens nas mesmas condições obedecem a uma distribuição binomial ou de Poisson devido à probabilidade extremamente baixa do evento.

Devido a este último factor, poder-se-á melhorar o erro experimental através da adição de várias contagens nas mesmas condições experimentais.


Protocolo Avançado (Laboratório Intermédio)

O protocolo experimental proposto para esta experiência no Laboratório Intermédio consiste em:

  1. Com base no tempo de semi-vida da fonte utilizada (241Am95, Amerício ), e recorrendo à base de dados, comparar os valores de contagem para as mesmas condições (material e distância idênticos) passadas e presentes.
  2. Verificar a Lei do decaimento radioactivo;
  3. Obter para um mesmo material e para a mesma distância, várias contagens, num número muito grande.
  4. Ajustar uma função gaussiana aos dados e verificar se a correlação do ajuste melhora, à medida que se consideram mais dados experimentais.


Análise de Dados

Em construção.


Princípios Teóricos

Detector Geiger-Muller: O detector de Geiger-Muller é um aparelho que permite detectar radiações, fornecendo um número correspondente à contagem de partículas radioactivas que o atravessa.


Elementos Históricos

Em construção.


Bilbiografia

Em construção.