صفحة 278 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

استكشاف الإشعاع

تستخدم كاشفات الإشعاع طرائق مختلفة للكشف عن وجود الإشعاع. من الأنواع الشائعة للكاشف المستخدم أنبوب جايجر- مولر. وهو يتكون من أنبوب فلزي مملوء بغاز عند ضغط منخفض وسلك شبك طويل على طول محور الأنبوب. يخضع السلك لفرق جهد عالٍ يتراوح بين 400-800 V بالنسبة إلى محور الأنبوب. ويوجد عند نهايتي الأنبوب نافذة رقيقة وهشة. فعندما يدخل فوتون أو جسيم مشحون خلال النافذة فإن جزءاً من الغاز يصبح مؤيناً، فتنجذب إلكترونات الأنبوب إلى السلك، وتتزايد سرعتها، ومن ثم تؤين ذرات إضافية مكونة نبضة من الشحنات تصطدم بالسلك. وتتحول نبضة الشحنة هذه إلى نبضة جهد، ثم تتضخم وتعد أو ترسل إلى مكبر الصوت. تعلمت سابقاً أن الضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي ينتشر في جميع الاتجاهات، ويسير في خطوط مستقيمة من المصدر، كالشمس مثلاً. في هذه التجربة سوف تستكشف العلاقة بين المسافة من مصدر الإشعاع وبيتا وبيتا وشدة الإشعاع المقيس.

سؤال التجربة

ما العلاقة بين المسافة من مصدر إشعاع جاما وبيتا وشدة الإشعاع؟

احتياطات السلامة

إذا استخدمت عداد جايجر حافظ على بقاء الأيدي والأقلام وغيرها من الأشياء بعيداً عن نهاية أنبوب جايجر؛ فنافذة الأنبوب رقيقة وهشة جداً.

صل الأجهزة في المقابس المحمية فقط؛ تجنباً لخطر الصدمة الكهربائية.

لا تأكل أو تشرب في أثناء العمل بالمواد المشعة.

كن حذراً من تمزق فتحة الحافظة البلاستيكية الحامية للمادة المشعة. فإذا حدث ذلك فأبلغ معلمك فوراً.

المواد والأدوات

مصادر بيتا وجاما. عداد إشعاعي أو كاشف إشعاعي. مسطرة مترية. شريط لاصق. ساعة وقف.

الأهداف

تقيس الإشعاع. تستخدم المتغيرات والثوابت لتصميم تجربتك. تجمع وتنظم البيانات عن النشاطية الإشعاعية لأشعة جاما وجسيمات بيتا بدلالة البعد عن المصدر. تقارنه وتستنتج نشاطية بيتا وجاما الإشعاعية.

سؤال التجربة

ما العلاقة بين المسافة من مصدر إشعاع جاما وبيتا وشدة الإشعاع؟

استكشاف الإشعاع تستخدم كاشفات الإشعاع طرائق مختلفة للكشف عن وجود الإشعاع. من الأنواع الشائعة للكاشف المستخدم أنبوب جايجر- مولر. وهو يتكون من أنبوب فلزي مملوء بغاز عند ضغط منخفض وسلك شبك طويل على طول محور الأنبوب. يخضع السلك لفرق جهد عالٍ يتراوح بين 400-800 V بالنسبة إلى محور الأنبوب. ويوجد عند نهايتي الأنبوب نافذة رقيقة وهشة. فعندما يدخل فوتون أو جسيم مشحون خلال النافذة فإن جزءاً من الغاز يصبح مؤيناً، فتنجذب إلكترونات الأنبوب إلى السلك، وتتزايد سرعتها، ومن ثم تؤين ذرات إضافية مكونة نبضة من الشحنات تصطدم بالسلك. وتتحول نبضة الشحنة هذه إلى نبضة جهد، ثم تتضخم وتعد أو ترسل إلى مكبر الصوت. تعلمت سابقاً أن الضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي ينتشر في جميع الاتجاهات، ويسير في خطوط مستقيمة من المصدر، كالشمس مثلاً. في هذه التجربة سوف تستكشف العلاقة بين المسافة من مصدر الإشعاع وبيتا وبيتا وشدة الإشعاع المقيس. سؤال التجربة ما العلاقة بين المسافة من مصدر إشعاع جاما وبيتا وشدة الإشعاع؟ احتياطات السلامة إذا استخدمت عداد جايجر حافظ على بقاء الأيدي والأقلام وغيرها من الأشياء بعيداً عن نهاية أنبوب جايجر؛ فنافذة الأنبوب رقيقة وهشة جداً. صل الأجهزة في المقابس المحمية فقط؛ تجنباً لخطر الصدمة الكهربائية. لا تأكل أو تشرب في أثناء العمل بالمواد المشعة. كن حذراً من تمزق فتحة الحافظة البلاستيكية الحامية للمادة المشعة. فإذا حدث ذلك فأبلغ معلمك فوراً. المواد والأدوات مصادر بيتا وجاما. عداد إشعاعي أو كاشف إشعاعي. مسطرة مترية. شريط لاصق. ساعة وقف. الأهداف تقيس الإشعاع. تستخدم المتغيرات والثوابت لتصميم تجربتك. تجمع وتنظم البيانات عن النشاطية الإشعاعية لأشعة جاما وجسيمات بيتا بدلالة البعد عن المصدر. تقارنه وتستنتج نشاطية بيتا وجاما الإشعاعية. سؤال التجربة ما العلاقة بين المسافة من مصدر إشعاع جاما وبيتا وشدة الإشعاع؟ --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: Untitled Description: A laboratory setup for measuring radiation. It includes a radiation detector (Geiger counter or similar) with a probe, connected to a main unit with a display screen and various knobs and buttons. There are also colored wires, a power cord, and small circular targets (green, orange, and a white cylinder with a black tip) which might be radiation sources or calibration tools. The equipment is placed on a wooden countertop in a lab setting. Context: This figure illustrates the experimental setup likely used for the described radiation experiment, showing the equipment needed to measure radiation intensity at different distances from a source.