Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych

w sali

Wykład ma za celu zapoznanie studentów z fizyką procesów oddziaływania promieniowania jonizującego z materią, budową, zasadą działania i własnościami detektorów promieniowania jądrowego. Słuchacze zapoznają się z zasadami bezpiecznej pracy z promieniowaniem jonizującym, metodyką prowadzenia pomiarów (m.in. energii, intensywności) promieniowania, stosowanymi procedurami kalibracyjnymi, metodami analizy danych i oceny niepewności pomiarowych.

Wykłady odbywają się co drugi tydzień.

Wykłady odbywają się co drugi tydzień.

Program wykładu obejmuje następujące zagadnienia:

Statystyka promieniowania jądrowego

- rozkłady: Poissona, Gaussa

- rachunek i propagacja niepewności pomiarowych

- prawo rozpadu promieniotwórczego, szeregi promieniotwórcze

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią – wiadomości podstawowe

- źródła promieniowania jonizującego

- przekrój czynny, różniczkowy przekrój czynny

- szybkość reakcji

- średnia droga swobodna

Oddziaływanie promieniowania gamma z materią

- zjawisko fotoelektryczne

- efekt Comptona

- zjawisko kreacji par

- współczynnik absorpcji

Oddziaływanie cząstek naładowanych z materią

- oddziaływanie elektronów i pozytonów

- oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych, zasięg, rozrzut zasięgu

Oddziaływanie neutronów z materią

- rozpraszanie elastyczne, spowalnianie

- reakcje wychwytu

Detektory promieniowania jonizującego - wiadomości podstawowe

- funkcja odpowiedzi

- zdolność rozdzielcza

- wydajność

- czas odpowiedzi i czas martwy

- procedury kalibracyjne – kalibracja energetyczna i wydajnościowa,

- źródła kalibracyjne, konfiguracje źródło detektor

Detekcja promieniowania gamma

-detektory półprzewodnikowe

-detektory scyntylacyjne

-detektory gazowe

Detekcja cząstek naładowanych

- detektory półprzewodnikowe, scyntylacyjne, gazowe

- spektrometry elektromagnetyczne

- metody identyfikacji cząstek

Detekcja powolnych i szybkich neutronów

- reakcje jądrowe wykorzystywane do detekcji neutronów

- detektory wykorzystujące reakcje z borem, 3He, inne reakcje.

A. Strzałkowski, „Wstęp do fizyki jądra atomowego”, PWN 1079

G. Knoll, “Radiation Detection and Measurement”, John Wiley & Sons 2000

W. Leo, “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How-to Approach”, Springer Verlag

K. Debertin, R. Helmer, “Gamma and X-ray Spectrometry with Semiconductor Detectors“,Elsevier Science 2001

Po zakończeniu wykładu student będzie znał własności promieniowania jonizującego, będzie znal zasady działania detektorów promieniowania jonizującego, potrafi określić podstawowe parametry układu detekcyjnego, potrafi określić charakterystyki źródeł promieniotwórczych, potrafi zidentyfikować efekty zaburzające pomiary źródeł promieniotwórczych.

Wykład „Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych” kończy się ustnym egzaminem końcowym. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu.