氡220(即220Rn)经历α衰变,而α粒子将电离室内的空气电离。α粒子的数量是氡220剩余量的一个量度,因此石英丝影像的运动速度也是氡220剩余量的一个量度。如果用“g”做分度镜读数,用“t”时间读数,则g-t曲线如图44/6所示。从其中可以看到,曲线以直线g=g0为渐近线。如果观测数据能保证确定g0,则半衰期就能从曲线上找到。但是,如果在到渐近区域之前观测数据就使曲线停止弯曲,如图44/7所示,就必须按下述方法确定g0:
曲线的方程为
(1)
如果t1时的读数为g1,2t1时的读数为g2,则
(2)
(3)
将(2)式两边平方后除以(3)式,得到
(4)
由此导出
而g1与g2须由石英丝影像通过零点标志的时刻取得。
实验步骤
把高压电源接到辐射计量仪的电极上,使正极引线接红色电极。引入高阻值电阻,把高压控制调到零位,并校正辐射计量仪,使光线能进入仪器侧面的光栅,从而能毫无困难地观察到分度镜;按下电钮,以提供一个独立的石英丝-电极系统,并把石英丝和中央电极接至高压的正极,维持电钮的接通状态;提高所加电压,直至能在带十字叉丝的分度镜上看清石英丝为止。通过这个步骤将石英丝影像调节到分度镜零点之后松开按钮,观察石英丝影像几分钟,应保证它稳定在零点,即没有发生漏电。如果它稳定在零点,就迅速挤压辐射源瓶若干次,把氡220引入辐射室。
按下电钮,由于电离引起石英丝影像远离分度镜零点;之后松开电钮,当石英丝影像摆动越过零点时启动停表,每半分钟记录分度镜的读数(g)。为了确定挤压辐射瓶的次数,即确定挤压进电离室中氡220的数量,需经过一定的实践。
数据记录与处理
记录大量的独立的一系列观测数据。对于每次实验,将观测数据记入下表:
时间t(s)
0
0.5
1
1.5
等等
分度镜读数(g)
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