Fysik
Baggrundsstråling og halveringstid
Ultra kort om forsøget:
Vi stillede et GM-rør uden kilde op og målte baggrundsstrålingen i 2 minutter og fik denne til 68 tællinger pr. 2 min.
Dernæst målte vi på gammahenfaldet af 137-Ba* med GM-røret 1 cm fra denne "kilde". Vi registrerede så antal henfald (tælletal) som funktion af tiden og fik en forskrift frem.
Vi valgte at se bort fra baggrundsstrålingen, da denne var meget mindre end tælletallene.
T(t) = 1569•e-0,003848s^(-1)•t .. T(t) er tælletallet til tiden t
NB: jeg har ikke tabelværdierne af tælletallene og de respektive tider
.......
Halveringskonstanten for følgende henfald er 153 s
13756Ba* --> 13756Ba + γ
..
Af forskriften kan man beregne halveringstiden
T1/2 = ln(2) / 0,003848 s-1 ≈ 180 s
Dette er en afvigelse på hele 18 % fra den teoretiske værdi.
..
- At vi har set bort fra baggrundsstrålingen er en lille fejlkilde. Hvilken betydning har dette for den målte værdi af halveringstiden? Bliver den for stor eller for lille? Begrund.
- Hvad kan der have været af fejlkilder, siden afvigelsen er SÅ stor?
Tak :)
Svar #1
10. november 2013 af peter lind
Det er jo svært at svare på når man ikke har hverken data eller viden om hvad der er sket. Mit eneste gæt er derfor baggrundsstrålingen. Baggrundsstrålingen vil give lavere halveringstid. Hvis du har lavet regressionsanalyse har du måske også fået oplyst en usikkerhed på de estimerede data. Du skal også tage hensyn til at den relative statistiske usikkerhed på de enkelte tælletal er af størrelsesorden 1/kvrod(n) hvor n er tælletallet. Den kan være stor på de sidste og mindste tællinger.
Svar #2
10. november 2013 af adsadadsdsaads (Slettet)
tak for svaret, jeg har vedhæftet et dokument, der uddyber forsøget lidt (du behøver ikke at læse det - kun hvis du vil forstå det lidt bedre).
Du skriver, at baggrundsstrålingen vil give lavere halveringstid .. hvorfor?
Vi har lavet regressionsanalyse, og det eneste, som vi har fået oplyst, er tælletallet og de korresponderende tidspunkter, som vi så lavede eksponentiel regression på. Desværre gemte vi ikke disse data :( .
og så igen: - Hvad kan der have været af fejlkilder, siden afvigelsen er SÅ stor?
Mange tak :)
Svar #4
10. november 2013 af peter lind
Når halveringstiden er gået er aktiviteten af Ba halveret. Det er baggrundsstrålingen derimod ikke, så du vil få en aktivitet på det halve af Ba aktiviteten + baggrund, hvilket er større end end halvdelen af det oprindelige Ba +baggrund.
Jeg har læst dokumentet; men det giver ikke nogen hjælp med hensyn til at finde flere fejlkilder. Findes der ikke en rapport om regressionsanalysen med usikkerhed ?
Svar #5
10. november 2013 af adsadadsdsaads (Slettet)
#4
jeg forstår ikke dit argument med, at tælletal+baggrundsstråling som funktion af tiden giver lavere halveringstid end tælletal som funktion af tiden. Kan du forklare det på en anden måde? Jeg synes at det står lidt forvirrende
Svar #6
10. november 2013 af adsadadsdsaads (Slettet)
og afspejler forskriften aktiviteten eller antal kerner? eller skal jeg bare beholde det som tælletallet T(t)?
1) A(t) = 1569•e-0,003848s^(-1)•t
eller
2) N(t) = 1569•e-0,003848s^(-1)•t
eller bare som T(t) ?
Svar #7
10. november 2013 af peter lind
Hvis der er gået halveringstiden er aktiviteten af fra Ba halveret; men det er baggrundsstrålingen ikke. Den observerede stråling er altså større end det den skulle være. Man kommer derfor til at vente et ekstra stykke tid før den observerede stråling er halveret,
Det er aktiviteten du måler så det er 1) du skal bruge
Svar #8
11. november 2013 af adsadadsdsaads (Slettet)
1)
Kan man sige, at vores forskrift var A(t) = 1569•e-0,003848s^(-1)•t, og at tælletallet er proportionalt med kildens aktivitet?
Dvs. konstanten 1569 er aktivieten til tiden t = 0, og konstanten 0,003848 s-1 er henfaldskonstanten?
2)
Altså: Når en halveringstid er gået, så er aktiviteten fra Ba-kilden halveret; men det er baggrundsstrålingen ikke. Den observerede stråling er derfor større, end den burde være. Så venter man altså lidt mere tid, før den observerede stråling er halveret; Halveringstiden bliver for stor ?
3)
Afvigelsen er meget stor og kan skyldes en relativ usikkerhed på de forskellige tal: 1/√(n), hvor n er tælletallet.
Man kan heraf se, at den relative usikkerhed er størst ved små tælletal?
Svar #10
11. november 2013 af adsadadsdsaads (Slettet)
hvad med 2) og 3)?
og vedr. 1 så gælder der, at
A(t) = Ao•e-kt
hvor k måles i s-1, og vores lærer ønsker enheder i vores forskrift, så derfor
A(t) = 1569•e-0,003848s^(-1)•t .. ok?
Svar #11
11. november 2013 af peter lind
Det er min fejl. Jeg overså det s der også stod
2 og 3 hvad vil du have jeg skal sige til det ? Det er jo blot afskrifter af hvad jeg har skrevet tidligere
Svar #12
11. november 2013 af adsadadsdsaads (Slettet)
ok tak.
hvorfor er det, at tælletallet er proportionelt med aktiviteten?
Svar #13
11. november 2013 af peter lind
Du tæller i et fast tidsinterval af længden t. Der henfader derfor A*t kerner. Da henfaldene foregår ligelig i alle retninger vil det der ryger ind i GM røret være en fast andel af hvad der rent faktisk henfalder. De observerede tællinger er altså en fast andel af A*t
Skriv et svar til: Baggrundsstråling og halveringstid
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
