81 27. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ МЕТОДОМ ПОГЛОЩЕНИЯ Цель работы: ознакомление со способами измерения коэффициента ослабления гамма-излучения слоем вещества; нахождение энергии квантов гамма-излучения препарата кобальта-60. 27.1. Гамма-излучение и его свойства Гамма-излучение является электромагнитным излучением с очень короткой длиной волны. В отличие от рентгеновского излучения, возникающего при квантовых переходах в электронной оболочке атома и при торможении быстрых электронов, γ-излучение имеет внутриядерное происхождение. Испускание и поглощение γ-излучения происходит отдельными порциями – квантами энергии Eγ = hν = hc/λ. Энергии гамма-квантов, возникающих при переходах атомного ядра из возбуждённого в энергетически более устойчивое состояние с наименьшей энергией, лежат в диапазоне от 1 кэВ до нескольких десятков МэВ. Энергии гаммаквантов, наблюдающихся в космических лучах, могут превосходить сотни ГэВ. Гамма-излучение относится к ионизирующим излучениям – при прохождении через вещество оно вызывает ионизацию атомов и молекул. Известно, что -излучение обычно сопровождает явления - или -распада. Ядро нового элемента, получающееся в результате распада материнского ядра, в ряде случаев оказывается в возбуждённом состоянии. Переход к более низкому энергетическому уровню сопровождается -излучением. Типичным примером такого процесса является β-распад ядра изотопа кобальта с периодом полураспада Т1/2=5,26 лет. Ядро кобальта испускает β-частицу и антинейтрино с суммарной энергией 0,32 МэВ и превращается в ядро никеля: 60 27 ~ Сo Ni 1e . 60 28 0 (27.1) Схема этого распада приведена на рис.27.1. Основной уровень ядра имеет характеристику , т.е. спин, равный 5, и положительную чётность. Путём -распада это ядро переходит в ядро изотопа . Основной уровень ядра имеет характеристику . Распад на этот уровень является запрещённым и практически не идет. Первый возбуждённый уровень ядра имеет характеристику . Распад на этот уровень также запрещён, хотя и не столь сильно как на основной. Энергия испускаемых частиц при распаде на уровень составляет 1,48 МэВ, а интенсивность перехода равна 0,12%. Распад на