測試物
實際測一下一瓶鈣鈾雲母的放射強度. 這是實物, 瓶高約5cm
測試工具
使用J308蓋革管的計數器, 這個管子主要用於檢測探測β粒子及γ射線, 參數簡介:
氧化錫陰極同軸圓柱型結構薄壁鹵素計數管, 工作溫度從-20°C～50°C, 主要供探測β粒子及γ射線
外形長度: 143mm±3mm, 直徑: 17.8mm
起始電壓: <350V
推薦工作電壓: 400V
最小坪長: 80V
最大坪斜率: 1.25%/V
極限工作電壓: 500V
最大本底計數率: 80次/分
壽命：> 1*109脈沖
最大計數率：30000次/分
第一步, 測試不同材質對放射性的衰減能力
1. 先測得本底輻射強度, 約0.137微西弗/小時
2. 無遮擋情況下的強度. 爆表狀態, 示數是5.86微西弗/小時
3. 用一張紙遮擋后的強度, 依舊爆表狀態, 示數比無遮擋還高, 6.29微西弗/小時. 因為這個探測器不檢測α粒子, 所以紙的遮擋對強度幾乎沒有減弱. 因為儀器在報警間隔會暫停計數, 會造成示數有較大偏差.
4. 用一塊3mm的不銹鋼板遮擋, 3.778微西弗/小時, 有明顯效果
5. 用厚度為6mm的鉛盒遮擋, 2.772微西弗/小時, 與無遮蓋相比強度減半
6. 6mm鉛盒加上3mm鋼板, 2.556微西弗/小時
7. 13mm鉛板(鉛盒加蓋子), 1.948微西弗/小時, 似乎減弱不那么明顯, 也和蓋子寬度太短有關, 蓋革管兩頭沒有蓋子遮攔.
8. 13mm鉛板(鉛盒加蓋子), 再加上3mm不銹鋼板, 1.846微西弗/小時
第二步, 測試不同距離對放射性的衰減能力
測試的條件: 將雲母放入6mm厚度的鉛盒, 分別測量距離10cm, 30cm, 60cm和90cm處的強度
1. 10cm距離, 1.456微西弗/小時
2. 30cm距離, 0.322微西弗/小時
3. 60cm距離, 0.197微西弗/小時
4. 90cm距離, 0.158微西弗/小時, 這時候已經比較接近本底輻射強度了.
第三步, 在放射源和鉛盒之間增加低比重材料對放射性的衰減能力
測試條件: 將雲母玻璃瓶用面巾紙和薄塑料包裹后放入6mm厚度的鉛盒, 測量距離10cm, 1.162微西弗/小時, 與未使用面巾紙+塑料(1.456微西弗/小時)相比, 減弱明顯
總結
1. γ射線類放射源穿透能力很強, 即使是鉛這樣的重金屬, 對γ射線減弱效果也有限. 1.3cm厚度的鉛板, 依然有接近1/3的射線通過
2. 增大距離是對γ射線最好的減弱手段, 在5cm處γ射線強度是90cm處強度的18倍
3. 在鉛板前使用低比重材料(主要是阻擋β和α粒子), 可以提升減弱效果
4. 不要輕視鈣鈾雲母, 這是放射性相當厲害的一種礦物. 收藏和儲存需要一定的防護措施.
因時間和材料限制, 未能測試液體(如水)對射線的減弱效果, 待有機會再補充.