감마-베타실험 결과 보고서

소개

제가 실험하면서 낸 결과보고서입니다 ^^ 도움되셨으면 좋겠네요~

목차

1.실험 결과값
2.논의및 결론

본문내용

2. 논의 및 결론
이 실험은 감마붕괴와 베타붕괴를 알아보는 실험이다.
감마 붕괴의 가장 일반적인 형태로서 흔히 감마선(광자 혹은 극히 짧은 파장의 전자기 에너지 다발)이 방출된다. 감마 붕괴에는 내부 전환과 내부 쌍생성(雙生成)의 두 가지 전자기 과정이 있다. 내부전환은 핵의 초과 에너지가 궤도전자 중 하나로 직접 전달되는 것을 말하며, 그 결과 이 전자가 원자 밖으로 방출된다. 내부 쌍생성에서는 초과 에너지가 핵의 전자기장 안에서 잉여전자와 양전자로 바뀌어 이것들이 함께 방출되는 것을 말한다. 내부전환이 일어날 때 어느 범위까지는 항상 감마 방출이 주로 일어난다. 실제로 실험을 해보면 어떤 원자핵은 감마 방출에 의해, 나머지는 내부전환에 의해 붕괴된다. 내부 쌍생성이 일어나려면 불안정한 핵의 초과 에너지가 적어도 양전자와 전자의 질량 합과 같아야 한다(즉 1,020,000eV를 넘어야 함). 감마 붕괴를 하는 불안정한 핵은 다른 형태의 방사능(α·β 붕괴)에서 생기거나 원자로 안에서 중성자 포획 등의 다른 핵분열 과정을 통해 생성된다. 이렇게 생성된 핵의 에너지는 평상시보다 크며, 이 과잉 에너지는 핵이 최저 에너지 준위(혹은 바닥 상태)에 이를 때까지 감마선 광자의 형태로 불연속적으로 방출된다.
우선 방사성 실험 세트를 장치하고 Na-22, Co-60, Cs-137로 각각 시료를 바꾸어가면서 실험하였다.
CASSY-LAP 프로그램을 실행시키고 일정시간동안 프로그램을 실행시켜서 인위적으로 감마붕괴현상을 일으키게 유도하여 그때의 붕괴현상을 통하여 그래프를 얻고, 그것을 통해 결과를 도출하였다.
이때 Scintillation이란 섬광계수기로 Na등의 방사능을 꽂아주면 를 측정해서 컴퓨터로 연결해주는 역할을 한다. 전자가 튀어나오면서 발광하는 빛이 이다.
그 결과를 그래프로 나타낸 것이 그림 1에서 보게 되는 Na-22일 때 의 감마붕괴의 결과 그래프이다.
여기서 전압을 700V로 걸어주었을 때, 피크의 값이 2개가 나오는 것을 볼 수 있다. 처음의 큰 피크 값은 핵의 들뜬 상태(여기상태)에서 안정상태가 될 때 나오는 빛으로 첫 번째 나오게 되는 값이며512.9keV이며 두 번째로 크게 나타나는 피크 값은 1279.8keV이며 이것은 첫 번째 나오는 여기 상태 이후에 나오게 되는 것으로 두 번째 들뜬 상태에서 안정된 상태가 될 때 나오게 되는 빛이 감마 붕괴되며 에너지를 나타내는 것이다. 이 값은 이론값에서의 피크 값이 511keV와 1275keV로 거의 비슷한 실험결과가 나왔다. 여기서 나오는 피크들은 핵이 안정화 상태가 될 때 나오는 것이다.
그림 2는 700V로 전압을 걸어준 Co-60에서는 피크 2개로 각각 1162.9keV와 1318.8keV가 나오며 이론값으로는 1179keV와 1342keV로써 거의 같은 값으로 나왔다.

참고자료

· 없음