実験16／物理学実験
想い出の名古屋工業大学
想い出の名古屋工業大学
こひつじの家
名古屋工業大学(名工大)に勤務していたときに授業を担当した「物理学実験」でおこなわれていた，実験16「放射線」の参考資料です。
【注】実験内容等が変わっている可能性がありますので，あくまでも参考程度に見てください。
【注】実験内容等が変わっている可能性がありますので，あくまでも参考程度に見てください。
最終更新：2007-10-11
 |
| プロローグ 1999年9月に茨城県東海村の核燃料工場JCOにおいて作業中の六フッ化ウランが核分裂を起こし，3人が大量の放射線を浴びて2人が亡くなるという事故が発生した。このような事故をなくすためには，少なくとも理工系の大学において，原子核や放射線に対する教育が必要という声が強まり，当時の文部省は理工系の大学に対して放射線教育のための特別予算を計上した。名工大においてはその予算を物理学実験で使用することになり，この「放射線」実験を物理学実験のテキスト第5版第3刷に載せて，2001年度から開始した。 注意 放射線源の扱い 放射線源はアルミ箔の奥に封入されている。アルミ箔を傷付けないように慎重に扱うこと。 ヒント-1 90Srから出るγ線 放射線源から出てくるγ線は，アルミニウム吸収板を載せなかったときのβ線の 0.008%であるので，これがアルミニウム板で全く吸収すされなかったものとして計算してみるとよい。 ヒント-2 GM 計数管の数え落とし GM 計数管の数え落としは，単位時間に計数管に飛び込んでくる放射線が多いときに生じるので，計数率が大きいときが問題になる。この実験で用いた計数率の単位は 1 分あたりの計数 cpm であり，GM 計数管の不感時間の単位は秒であるので，単位を合わせて計算する必要がある。 参考 実験中に受ける放射線の量 テキスト202ページに，普通の日本人が１年間に受ける自然放射線は 1.5 mSv，集団検診胸部エックス線撮影で 0.3 mSv であると書いてある。胸部エックス線撮影でエックス線を受ける時間は 1 秒（約 10-8 年）程度であるが，たった 1 秒で 1 年間に受ける自然放射線に匹敵する量を受けるのだから，もしGM管のような計数管でそのエックス線の数をカウントしたら，109 cpm 程にもなることが想像できる。 一方で物理学実験で使う放射線源は，ケースの中に入れているかシャッタ板をはめ込んだ測定台に入れていることが多いので，実験中に受ける放射線は自然放射線 1 日分以下であろう。 参考 MeV の読み方 MeV は Mega electron Volt（百万電子ボルト）であるが，メブと読むことが多い。ついでに eV（イーブイ），keV（ケブ），GeV（ジェブ／ゲブ），TeV（テブ），PeV（ペブ）などがある。 考えてみよう その 1 この実験での誤差は計数 n の統計的誤差 (n)1/2 だけであるとすると，式（9）によって得られた Emax の誤差はどれほどになるだろうか。 ⇒ヒント 考えてみよう その 2 次の左図のように GM 計数管と 90Sr 放射線源を並べて置いたときの計数率を調べたところ 460 cpm であった。次に右図のように GM 計数管の前方 L cm のところに厚さ 1 mm ，縦横が 10 cm × 10 cm のアルミ板を GM 計数管の軸に対して垂直に置いた。このとき計数率はどうなるだろうか。また距離 L と計数率の関係はどうなるだろうか。 ⇒ヒント |
 |
| 考えてみよう その 3
90Sr から放出される最大エネルギー Emax ＝ 2.26 MeV のβ線（電子）の速度はどれくらいだろうか。 ⇒ヒント 記：2005-04-20 |