Pérdidas de energía de partículas alfa en gases

Principio

Se estudia la relación entre la energía E de las partículas alfa y el camino x que recorren en el aire a presión estándar. Las mediciones registradas permiten calcular la pérdida de energía diferencial dE/dx en función de x.

Tareas

1. El espectro de una fuente cubierta de^241Am se mide a una distancia fija s en función de la presión p. La distancia s se selecciona de forma que corresponda al rango máximo a la mayor presión medible con el manómetro utilizado. La energía correspondiente a los puntos centrales de los espectros individuales se determina (tras la calibración del esquema de medición con un ^emisor abierto ^{de 241Am}, véase 3.) y se traza en función de la distancia x convertida a una base de 1013 hPa. Utilizando esta función, se calcula la pérdida de energía diferencial (dE/dx) en función de x y se vuelve a representar en el gráfico.
2. El espectro de la fuente utilizada en 1 se mide inicialmente en las mismas condiciones geométricas en vacío y posteriormente con el recipiente lleno de helio, nitrógeno o dióxido de carbono, en cada caso bajo presiones idénticas. Los diferentes valores de pérdida de energía se comparan con la concentración de electrones en el gas concreto.
3. La energía media con la que las partículas alfa abandonan la fuente de americio cubierta se determina mediante calibración con respecto al emisor de americio abierto (E = 5,485 MeV). (Este valor es necesario para la evaluación en 1.)

Lo que se puede aprender sobre

• Rango
• Dispersión del alcance
• Longitud media del camino libre
• Energía media de ionización de los átomos del gas
• Pérdida media de energía de las partículas A por colisión
• Pérdida de energía diferencial
• Fórmula de Bethe
• Concentración de electrones en los gases