对钙铀云母放射强度的测量
测试物
实际测一下一瓶钙铀云母的放射强度. 这是实物, 瓶高约5cm
测试工具
使用J308盖革管的计数器, 这个管子主要用于检测探测β粒子及γ射线, 参数简介:
氧化锡阴极同轴圆柱型结构薄壁卤素计数管, 工作温度从-20°C～50°C, 主要供探测β粒子及γ射线
外形长度: 143mm±3mm, 直径: 17.8mm
起始电压: <350V
推荐工作电压: 400V
最小坪长: 80V
最大坪斜率: 1.25%/V
极限工作电压: 500V
最大本底计数率: 80次/分
寿命：> 1*109脉冲
最大计数率：30000次/分
第一步, 测试不同材质对放射性的衰减能力
1. 先测得本底辐射强度, 约0.137微西弗/小时
2. 无遮挡情况下的强度. 爆表状态, 示数是5.86微西弗/小时
3. 用一张纸遮挡后的强度, 依旧爆表状态, 示数比无遮挡还高, 6.29微西弗/小时. 因为这个探测器不检测α粒子, 所以纸的遮挡对强度几乎没有减弱. 因为仪器在报警间隔会暂停计数, 会造成示数有较大偏差.
4. 用一块3mm的不锈钢板遮挡, 3.778微西弗/小时, 有明显效果
5. 用厚度为6mm的铅盒遮挡, 2.772微西弗/小时, 与无遮盖相比强度减半
6. 6mm铅盒加上3mm钢板, 2.556微西弗/小时
7. 13mm铅板(铅盒加盖子), 1.948微西弗/小时, 似乎减弱不那么明显, 也和盖子宽度太短有关, 盖革管两头没有盖子遮拦.
8. 13mm铅板(铅盒加盖子), 再加上3mm不锈钢板, 1.846微西弗/小时
第二步, 测试不同距离对放射性的衰减能力
测试的条件: 将云母放入6mm厚度的铅盒, 分别测量距离10cm, 30cm, 60cm和90cm处的强度
1. 10cm距离, 1.456微西弗/小时
2. 30cm距离, 0.322微西弗/小时
3. 60cm距离, 0.197微西弗/小时
4. 90cm距离, 0.158微西弗/小时, 这时候已经比较接近本底辐射强度了.
第三步, 在放射源和铅盒之间增加低比重材料对放射性的衰减能力
测试条件: 将云母玻璃瓶用面巾纸和薄塑料包裹后放入6mm厚度的铅盒, 测量距离10cm, 1.162微西弗/小时, 与未使用面巾纸+塑料(1.456微西弗/小时)相比, 减弱明显
总结
1. γ射线类放射源穿透能力很强, 即使是铅这样的重金属, 对γ射线减弱效果也有限. 1.3cm厚度的铅板, 依然有接近1/3的射线通过
2. 增大距离是对γ射线最好的减弱手段, 在5cm处γ射线强度是90cm处强度的18倍
3. 在铅板前使用低比重材料(主要是阻挡β和α粒子), 可以提升减弱效果
4. 不要轻视钙铀云母, 这是放射性相当厉害的一种矿物. 收藏和储存需要一定的防护措施.
因时间和材料限制, 未能测试液体(如水)对射线的减弱效果, 待有机会再补充.
