Halveringstid med Ba-137

Vi skal her måle, hvor lang tid der går inden den radioaktive isotop Barium-137 er halveret i aktivitet. Barium-137 fåes ved at “malke” isotop-generatoren. Isotop-generatoren indeholder Cæsium-137, som henfalder med beta-minus og bliver til Barium-137. Ba-137 er gammaradioaktiv og det er den vi måler på.

Udtræksvæsken (som består af en svag opløsning af saltsyre og salt) trækker Barium-137 med ud af generatoren. 

Materialer: 

Isotop-generator

Udtræksvæske

Pipette

Lille skål

Geigermüller-rør (helst til iPad)

interface til sparkvue

Stativ

Fremgangsmåde:

Indstil GM-røret på stativ så den måler ned i den lille skål.

Sparkvue sættes med et måleinterval på 10 sekunder

Din lærer "malker" isotop-generatoren ned i den lille skål 

Pil forsigtigt hætten af GM-røret og sæt den hen over den lille skål med udtræksvæsken i. 

Start målingerne, indstil programmet til visning med skema og graf, efter ca. 15 minutter er du færdig. Du kan estimere en “gennemsnitslinie” ved hjælp af sparkvue programmet. Ønsker du en mere præcis behandling vælg visning med skema og overfør resultaterne til geogebra.

Sammenlig med den teoretiske værdi som findes ved hjælp af et nuklidkort.                   

Nørdviden

Cs-137 er b -radioaktivt med halveringstiden 30,1 år. Ved 94,6% af henfaldene vil datterkernen Ba-137 dannes med overskudsenergi, hvilket vi her markerer med en *.

(1)  

Ba-137* skaffer sig af med overskudsenergien ved udsendelse af g-stråling. Halveringstiden her er 2,55 min.

(2)  

På grund af den forholdsvis korte halveringstid for Ba-137* er antallet af disse kerner i g-kilden hele tiden uhyre ringe - i en ny kilde ca. 78 mio. 

Det antal Ba-137* kerner, der i løbet af 1 sekund omdannes ved processen (2), er lig med det antal, der i samme tidsrum dannes ved processen (1). 

For hver 100 Cs-henfald foregår der 94,6 Ba*-henfald, men der udsendes kun 85 g-stråler, fordi ca. 10% af g-strålerne stoppes i selve Ba-atomerne. Herved sker der udsendelse af røntgen-stråling, men det vil vi i det følgende se bort fra, for ikke at komplicere sagen unødigt. 

Derfor kan man ikke lave to forsøg lige efter hinanden, Isotopgeneratoren skal nå at producere nu Ba-137* kerner,