α粒子在食品包裝鋁箔中的減速觀察
2021-08-26 16:40:18
TU
- 相關(guān)產(chǎn)品：Advacam
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實(shí)驗(yàn)器材
MiniPIX EDU、Am-241、食品包裝鋁箔（12um厚）
實(shí)驗(yàn)方法
1) 直接探測Am-241的α粒子能譜
2) 獲取一千幀數(shù)據(jù)后，在探測器和Am-241之前插入單層鋁箔后繼續(xù)觀測能譜
的變化。注意確保鋁箔不接觸到sensor。
參數(shù)設(shè)置
Mode：Energy
Count（幀數(shù)）：1
Time（曝光時(shí)間）：0.05s
Type（測量模式）：Frame
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
直接探測 Am-241 的 α 粒子能譜
圖1
Am-241衰變放出的α粒子在空氣中損失部分能量后打在sensor上。從采得的1000幀數(shù)據(jù)所得能譜圖1可知α粒子的能量大約為4850keV。
插入鋁箔后觀測能譜的變化
圖2
插入鋁箔后，α粒子的能量變小，在大約3000keV形成變化后的能量峰。α粒子穿透鋁箔所損失的動(dòng)能約為1850keV。知道所用鋁箔的厚度為12微米，則可計(jì)算在鋁箔里α粒子所受的平均剎車力：
利用牛頓第二定律可算出α粒子的平均減速度（這里假設(shè)α粒子質(zhì)量一定: mα= 6.64 x10-27 kg, 但不會(huì)引起很大偏差）。
結(jié)果闡釋
α粒子穿過鋁箔時(shí)會(huì)損失動(dòng)能，逐漸減速。對(duì)于宏觀世界來說，上面計(jì)算所得的剎車力微小可忽略。而另一方面，α粒子在鋁箔里的加速度絕對(duì)值卻非常大，在宏觀世界是難以見到的。