Bestemmelse af halveringstid for Pa-234

I forsøget skal vi bestemme halveringstiden for Pa-234 (Pa-234 er en kortlivet radioaktiv isotop).

Forsøgsbeskrivelse

Materialer

· Geiger-Müller-Rør (GM-rør)

· Geiger-Müller-Tæller

· Stativ

· Pa-Generator

· Ledninger

GM-Røret tilsluttes GM-Tælleren, som tilsluttes en spændings-forsyning. GM-Røret bliver fastsat på stativet. Det er meget vigtigt at GM-Røret ikke ændre position, drejet eller lign., i tilfælde af ændring af omstændighederne og målingen af halveringstid vil blive falsk. Hætten, som beskytter GM-Røret skal også fjernes. Baggrundsstrålingen kan nu måles. Målingerne kan aflæses på Geiger-Müller-Tælleren. 10 Målinger foretages med et interval på 10 sek. En urystet kilde (Pa-generator) føres herefter ind under GM-Røret, dækslet på Pa-generatoren fjernes. Strålingen bestemmes endnu engang. 10 Målinger foretages med et interval på 10 sek. Herefter rystes Protactinium-generatoren. Nye målinger kan foretages, med samme interval som de foregående målinger. Målingerne noteres i et skema.

Geiger-Müller-Tæller

Ledninger

Geiger-Müller-Rør

Stativ

Pa-Generator

Teori

Protactinium-234 er en kortlivet isotop (En halveringstid på ca. 70 sek.). Pga. den korte halveringstid består Pa-Generatoren ikke kun af Pa-234, men også andre isotoper. Alle de involverede stoffer er dele i Uran-238 henfaldsserie. Det er altså nødvendigt at kunne skille de forskellige stoffer fra hinanden. Denne operation fuldføres ved hjælp af to væsker (Saltsyre og organisk væske) i generatoren. De to væsker er ikke blandbare (Væskerne vil selv ved kraftige rystelser spilltes.), saltsyren vil blive automatisk placeret nederst og den organiske væske øverst (Den organiske væske har en meget lav densitet). Uranet er opløst i saltsyren, og lige så er de øvrige isotoper, som opstår. Pa-234 er som dene eneste af isotoperne både opløselig i saltsyren og den organiske væske. De isotoper som er placeret nederst i Pa-Generatoren udsender både alfa- og beta-stråler, men disse stråler bliver stoppet (I høj grad mindsket). Det er altså muligt kun at måle Protactiniums henfald (Halveringstiden).