تحديد كتلة النترينو بدراسة طيف أشعة بيتا السالبة لنظير السترونسيوم–90

تمَّ في هذا العمل، استخدام كاشف وميضي للقياسات التجريبية مع منبعالسترونسيوم-90 كمحاولة لقياس كتلة النترينو الإلكتروني إنطلاقاً من تقنية بسيطة و مختلفة عما هو مُستخدم في هذا المجال حيث أن التقنيات الحالية معقدة جداً و تتطلب مبالغ طائلة. تمَّ أيضاً معايرة الكاشف (إيجاد معادلة مستقيم المعايرة)، أي إيجاد العلاقة بين رقم القناة في المحلل المتعدّد الأقنية المستخدم في التجربة و طاقة الإلكترونات الناتجة عن تفكك السترونسيوم-90، و تمَّ أيضاً تحديد الطاقة العُظمى لجسيمات (للإلكترونات)، تجريبياً، بتحديد رقم القناة و من ثمَّ استنتاج قيمة الطاقة انطلاقاً من معادلة مستقيم المعايرة. درسنا تغير طاقة التفكك بتابعية مادة ماصة و هي عبارة عن صفائح من الألمنيوم ذات سماكات مختلفة. لوحظ تناقص قيم الطاقة العظمى للإلكترونات بزيادة سماكة الصفائح. تبين أن تغير الطاقة بتابعية السماكة الممثل بالتابع هو عبارة عن مستقيم ميله سالب. سمح تطبيق نظرية فيرمي و مخطط كوري بإيجاد الطاقة العظمى للإلكترونات الناتجة عن التفكك (1697,58 keV)، و هذه القيمة قريبة من القيمة التجريبية التي تمَّ الحصول عليها (1653,45 keV)، مع خطأ يُقدر بـ (2,6%). وجدنا أن كتلة النترينو الإلكتروني معدومة تقريباً، أو يمكن القول: إن تفكك السترونسيوم-90 لا يسمح بقياس كتلة النترينو بشكل دقيق، و هذا بسبب القيمة الكبيرة لطاقة تفكك هذا النظير المُشع، السترونسيوم-90.

دراسة تحليلية وتجريبية لأثر الضجيج الخلفي في قياس النشاط الإشعاعي

تمّ في هذا العمل التجريبي معايرة الأجهزة المستخدمة (كاشف، منابع للمعايرة)، واستنتاج مستقيم المعايرة لهذا الكاشف، فوجد أن معادلة هذا المستقيم تأخذ الشكل الآتي: تمَّت دراسة مقدرة الفصل R بتابعية البعد بين المنبع المُشع والكاشف، وتبيِّن النتائج التي تم الحصول عليها أن تتناقص مع ازدياد طاقة الخطوط الطيفية، هذا يعني أن قدرة الكاشف على الفصل بين الخطوط الطيفية تُصبح أكبر. تمَّ قياس كلٍّ من المقادير LC، LD، و MDA بطريقتين مختلفتين , انطلاقاً من حساب قيمة الضجيج الخلفي (التشويش) بطريقة شبه المنحرف، وبالطريقة التقليدية من العلاقة ، ومن أجل بعدين مختلفين للمنبع المُشع عن الكاشف: (9,3cm)، و (10cm). بتفحص النتائج التي تمَّ الحصول عليها نلاحظ أن: 1- هناك تشابه في سلوك المقادير LC، LD، و MDA، بتابعية الطاقة وبتابعية المسافة بين المنبع المُشع والكاشف. 2- طريقة شبه المنحرف تُعطي نتائج أفضل من نتائج الطريقة التقليدية في حساب الخلفية الإشعاعية، وهذا يتمثل بأن قيم المقدار MDA أقلّ، أي أن الحساسية أكبر في قياس هذا المقدار. 3- إن الخطأ النسبي المُرتكب في القياس MDA يتراوح بين (5%) من أجل القيم الكبيرة ، و (10%) من أجل القيم الصغيرة.