NaI探测器同时测量γ跃迁角关联的方法研究

发布时间：2020-04-03 07:29

【摘要】：放射性核素都能发射α射线或者β射线,有的发射α或β射线的同时也发射γ射线,有的三种射线都有。此外,还有发射质子、中子、正电子等其它粒子。放射性原子核放射γ射线或其它粒子的发射几率往往和原子核自旋方向与发射粒子方向之间的夹角有关。但是原子核的自旋方向没有一定的取向,由于原子核自旋方向是杂乱的,各个原子核辐射的角分布叠加在一起,其结果整体上形成各向同性的效果。为了能观察原子核级联发射粒子的角分布,原子核的自旋必需有一定的取向。原子核的自旋取向的一种方法是将原子核的自旋方向排列好,使原子核极化,但这种方法需要非常复杂技术,目前还不能用于所有原子核。另一种方法是在自旋杂乱的原子核中,选取自旋取向于某个方向的原子核来进行研究。本论文基于自行设计的实验平台,采用符合技术测量方法,使用NaI(Tl)闪烁探测器对60Co和22Na放射源衰变的级联γ射线的角关联进行测量。在钝角范围内改变两个探测器之间的夹角,测量不同角度的符合计数率且计算对应的角关联函数和各向异性度的实验值。主要实验结果如下:对于放射源60Co的实验数据和角关联曲线可知,实验角关联曲线的趋势与原子核级联4(2)2(2)0的理论曲线基本相似,实验测得的各向异性度为Aexp=0.1666±0.0623,它接近原子核级联4(2)2(2)0的理论各向异性度Ath=0.1667。这说明,60Ni原子核级联发出两个γ射线时,级联跃迁在自旋为4,2,0的能级之间发生,两个射线的角动量都等于2。通过角关联函数和各向异性度的实验与理论的比较,确定了60Ni原子核激发态的自旋和γ射线的角动量。由放射源22Na的实验数据和角关联曲线图可知,两个探测器之间的夹角与移动探测器计数有一定的关系,移动探测器的计数随着夹角的增大而增大。当夹角为180°时,因电子湮没产生的两条γ射线的射向方向与两个探测器的方向一致,所以两条γ射线符合得很好,使得角关联函数的实验值最大。通过这项研究结果比较国内外研究方法,改善实验不足之处,检验自制测试平台以及实验方法的可行性。
【图文】：

正负电子湮没示意图

光电效应的发射示意图
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL81

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本文编号：2613126