Laboratório com contador Geiger – absorção das radiações α, β e γ e lei do inverso do quadrado
FísicaFísica quântica e nuclearIdades 17–18
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Entre para usarPrática virtual com um tubo Geiger–Müller: meça e subtraia a contagem de fundo; depois conte fontes α, β e γ através de papel, alumínio e chumbo da espessura escolhida e a diferentes distâncias no ar. As contagens são aleatórias (Poisson), com incerteza √N e tabela de resultados. A tela Inverso do quadrado traça 1/√C em função de d para uma fonte γ e encontra o deslocamento oculto e da fonte; a tela Campos mostra α, β e γ atravessando campos elétricos e magnéticos.
Aula: Radiação ionizante: poder de penetração de α, β e γ, contador Geiger, radiação de fundo e lei do inverso do quadrado para a radiação γ
O que mostra
As radiações alfa, beta e gama diferem no poder de penetração. As partículas alfa são barradas por uma folha de papel ou alguns centímetros de ar; as beta, por alguns milímetros de alumínio; os raios gama só são atenuados pelo chumbo, de forma exponencial com a espessura. Um tubo Geiger–Müller também detecta a radiação de fundo, que precisa ser medida e subtraída. O decaimento é aleatório, então cada contagem varia; contar por mais tempo dá um N maior e uma incerteza percentual 1/√N menor. Para os raios gama a taxa corrigida cai com o inverso do quadrado da distância, então 1/√C em função de d é uma reta.
Como usar
Clique em Contar fundo, escolha uma Fonte, um Absorvedor e sua Espessura, ajuste a Distância d e o Tempo de contagem e clique em Iniciar contagem; cada resultado vai para a tabela. A velocidade Instantâneo coleta dados rapidamente. Na aba Inverso do quadrado, conte a fonte γ em várias distâncias e leia e no gráfico 1/√C × d. Na aba Campos, escolha Magnético ou Elétrico e mude a intensidade do campo.
Parâmetros que você pode mudar
- Tela Absorção, Inverso do quadrado (γ), Desvio em campos
- Fonte radioativa α (tipo Am-241), β (tipo Sr-90), γ (tipo Co-60)
- Absorvedor Nenhum, Papel, Alumínio, Chumbo
- Espessura do absorvedor 0,1–50 mm
- Distância fonte–tubo d 1–60 cm
- Tempo de contagem 10 s, 30 s, 60 s, 100 s, 300 s
- Tipo de campo (tela Campos) Campo magnético, Campo elétrico
- Densidade de fluxo magnético B 0–200 mT
- Tensão V entre as placas 0–50 kV
Perguntas para explorar
- Por que é preciso medir e subtrair a taxa de fundo antes de comparar absorvedores?
- Quantos milímetros de alumínio barram totalmente as partículas beta, e como o chumbo reduz a radiação gama?
- Por que o gráfico de 1/√C em função de d é uma reta que não passa pela origem?
