实验方法

1) 在Am-241和MiniPIX EDU之间插入单层铝箔,观测α辐射情况

2) 将铝箔对折后插入Am-241和MiniPIX EDU之间,观测α辐射变化


参数设置

  • Mode:Energy
  • Count(帧数):1
  • Time(曝光时间):1s
  • Type(测量模式):Frame


实验结果

结果显示α粒子可穿透单层铝箔(图1),而穿不过双层铝箔(图2)。



图1

图2

           

空气中α粒子的平均射程可由Rair下面的方程算得:


其中Ek是 alpha 粒子的动能,单位为 MeV。从之前的实验中,我们知道,当放射源和相机尽可能靠近时,α粒子的能量约为4.9MeV。

进一步,我们将使用以下公式代入Rair计算铝 (Z=13) 中α粒子的平均射程:

其中,ρ为材料的密度,⍴Al = 2700 kg/m3


结果阐释

1. 由于alpha粒子能够穿过单层铝箔,而从我们的计算结果可知单层铝箔的厚度应小于16微米。人类头发的直径一般在60um-120um的范围内,所以铝箔的厚度竟然不及一根头发丝。

2. 而两层铝箔可以完全阻挡α粒子,这意味着单层铝箔的厚度应该大于8微米。这样我们就得出单层铝箔厚度在8微米-16微米之间的结论。实验所用铝箔厂商给定厚度为12微米,符合此范围。