Opgavebeskrivelse
Med udgangspunkt i eksperimentelt arbejde og kendskab til relevant fysikteori om absorption af stråling og relevant matematikteori om statistik skal sammenhængen mellem gamma- strålingsintensitet og en given højde af bly i vandsøjle undersøges.
I besvarelsen skal der lægges afgørende vægt på en statiske analyse af de tilfældige usikkerheder i målingerne.
Der ønskes desuden en analyse af de systematiske usikkerheder ved forsøgsdesignet. Endelig skal besvarelse relatere til medicinsk anvendelse af strålingsfysik.
Indledning
I 1895 lavede en fysiker ved navn Wilhelm Röntgen nogle eksperimenter med et billedrør og opdagede røntgenstråler.
Disse røntgenstråler kender vi i dag fra hospitaler, industrien og forskning. Røntgenstrålerne er stærke nok til at flyve gennem mange ting og de er særligt nyttig for vores medicinske anliggender.
Når vi kommer til skade, hvor vi har forårsaget et brud på knoglerne eller hvis vi har en tumor, bruges røntgenstråling fordi de kan danne billeder af organer uden at skade dem. Kræft er gennem tiden blevet en global diagnose.
Der bliver diagnosticeret ca. 123 mennesker hver dag. Her har røntgenstråling vha. CT-scanninger en massiv rolle, fordi at denne gennemlysning af kroppen muliggør opdagelsen af diverse tumorer.
Indholdsfortegnelse
Forside side 1
Indledning… side 4
Teori side 4-6
Forsøgsdesign/udførsel side 6-7
Datapræsentation/behandling… side 7-9
Validitet/reliabilitet side 9
Konklusion… side 9-10
Litteraturliste side 11
Bilag… side 11-14
Uddrag
Dette er opstillingen. Geiger-Müller-røret blev klargjort så den var klar til at fange den udsendte stråling. Dette blev plottet ind på logger pro, ved at tilslutte GM-røret til computeren.
Vi placerede gammakilden foran røret, hvilket ses på illustrationen. Så tilføjede vi herefter en blyplade ad gangen (de varierer i tykkelse), så lod i
strålingen registreres. Forsøget blev gjort i 2 dele. Del 1; her målte vi baggrundsstrålingen i 200 sekunder, hvor gammakilden var væk fra forsøget, så det ikke ville påvirke baggrundsstrålingen.
Dette blev registreret på logger pro. Vi kan med baggrundsstrålingen finde et mere retvisende tal.
Nu begyndte 2 del; Vi kunne nu bringe gammakilden tilbage og måle gammastrålingen derfra.
Med det kunne halveringstykkelsen måles. Vores data blev registreret hvert 100 sekund, og efter hver registrering tilføjede vi en blyplade.
2. Forsøg Vand (har ikke et billede):
Opstillingen var det samme som i første forsøg, dog uden blypladerne.
Vi målte først baggrundsstråling og dernæst satte vi kilden på og målte strålingen gennem måleglasset. Vi satte vand i, i forskellige højder pr. gang for at måle strålingen gennem vandet. Dette blev plottet ind på logger pro så det kunne behandles.
3. Forsøg bly + vand:
Dette billede var fra første gang vi målte, dog gjorde vi det en anden gang hvor Gaiga-Müller-røret var lige så tæt på som de andre gange.
Kilden bliver her sat under bægerglasset. Vi målte højden for vandsøjlen som var 4 cm. Vi satte tiden til 300 sek. og tog målinger hvert 10 sek. Vi havde vand samt bly i bægerglasset.
---
Det det vil sige er at den blyplade vi havde i vandet, var 1,55 mm, hvilket er tæt på, da blypladen blev målt til 2 mm.
Det ville i vores sammenhæng med hospitalsfysik sige at i menneskekroppen, kunne vi lokalisere en tumor, med tykkelsen 1,55 mm.
Vi skal i dette forsøg gøre brug af deskriptiv statistik for at finde standardafvigelsen af vores målinger. Vi gør brug af middeltallet og spredningsafstanden som kan ses udregnet i de 3 intervaller på bilag (10).
Det er 3 temmelig forskellig 3 observationer (målingerne 1-10. 11-20. 21-30 fra vores forsøg med vand og bly) da det går fra lige under 2.5 til lidt over 3.
Dette viser os, i hvert fald for vores meget lille mængdetal, at strålingen er temmelig tilfældig og ikke nødvendigvis fordelt ligeligt over de 5 minutter som vores observation tog.
Jeg har med mit data om bly + vand (bilag 10) kigget på normalfordeling. Der er en middelværdi på 8,3, samt en spredning på 2,8.
Ifølge grafen for tæthedsfordelingen, vil det sige at 95,45% af vores målinger burde ligge inde for 2,7-13,9 intervallet.
Vi har en max værdi på 13 og en minimumsværdi på 4. Det ser det ud til at være realistisk. Fordi vi kun havde 30 tal, er der stor sandsynlighed for at hvert af de 3 vil ligge i det midterste, som er 95,45.
Skriv et svar