核物理实验讲义

实验3 ?粒子的能量损失

实验目的

1. 了解?粒子通过物质时的能量损失及其规律。 2. 学习从能损测量求薄箔厚度的方法。

内容

1. 测量241Am及239Pu的?粒子的能谱，作能量刻度。 2. 测量241Am的?粒子通过铅箔及Mular薄膜后的能谱。

3. 从所测各条能谱，确定峰位、半定峰位、半宽度、及?粒子通过待测样品后的

?dE?（ug/cm2）能损，计算阻止本领?。 ?及薄箔的厚度）

dx??平均原理

天然放射性物质放出的?粒子，能量范围是3—8MeV。在这个能区内，?粒子的

核反应截面很小，因此可以忽略。?粒子与原子核之间虽然有可能产生卢瑟福散射，但几率较小。它与物质的相互作用主要是与核外电子的相互作用。?粒子与电子碰撞，将使原子电离、激发而损失其能量。在一次碰撞中，具有质量为m，能量为E的带电粒子，转移给电子（质量为m0）的最大能量约为4Emo/mo?粒子的质量比电子大很多，所以每碰撞一次，只有总能量的一小部分转移给电子。当它通过吸收体时，经过多次碰撞后，才损失较多能量。每一次碰撞后，?粒子的运动方向基本上不发生偏转，因此它的径迹是直线。带电粒子在吸收体内单位长度上的能量损失，称为线性阻止本领S

dE S?? （1）

dx它的单位是erg/cm，实际上，常换算成keV/nm或eV/ug?cm2。把S除以吸收体单位体积内的原子数N，称为阻止截面，有?e表示，并常取eV/1015ATOM?cm?2为单位。

?e??对非相对论性?粒子

1dE (1′) Ndx