A kölcsönhatás ionizáló sugárzás az anyaggal
A töltött részecskék és g-fotonok szaporító az anyag reagál elektronok és az atommagok, ezáltal állapotának megváltoztatásával mind az anyag és a részecske.
Az alapvető mechanizmusa egy töltött részecske energiaveszteség (a és b) amikor az áthalad egy anyag a gátlási ionizáció. Sőt, a mozgási energiát fordítunk a gerjesztési és ionizációs atomok a közeg.
Kölcsönhatás részecskék egy anyag mennyiségileg becsült lineáris sűrűsége ionizáció, a lineáris fékerőt az anyag és az átlagos lineáris részecske futásteljesítmény.
Alatt lineáris sűrűsége i ionizálásra dn az aránya ionok azonos előjelű, által alkotott ionizáló töltött részecske a elemi utat dl. Ily módon: i = dn / dl.
Lineáris fékezési képessége anyag S de az aránya az energia által elveszített egy töltött részecske ionizáló amikor elhaladnak elemi utat dl a közegben, a hossza ezen az úton: S = dE / dl.
Átlagos lineáris futásteljesítmény ionizáló töltött részecskék R átlagos értéke közötti távolság az elején és a végén a útját a töltött részecskék a ionizáló közeg.
A telek a lineáris sűrűsége az ionizációs X útja által megtett
a-részecske a közegben (levegő) ábrán mutatjuk be. 27.3. Ahogy haladunk a részecskék a közegben csökkenti az energia és a sebesség, a lineáris sűrűsége ionizációs növekszik, és csak a végén a részecske útját meredeken csökken. A növekedés oka i a tény, hogy lassabban
a-részecske több időt közelében az atom, és így növeli a valószínűségét ionizáció. Amint az ábrából látható, a lineáris sűrűsége a-részecskék ionizálásra természetes radioaktív izotópok levegőben normál nyomás i = (2 ¸ 8) • június 10 ionpárok / m.
Ami az ionizációs a molekulák alkotó levegő szükséges energia körülbelül 34 eV, az érték a lineáris fék SPO-lities anyag (levegő) S közötti tartományban a 70-270 MeV / m.
Az átlagos futásteljesítmény lineáris a-részecskék függ az energia és a sűrűség az anyag. A levegő, ez egyenlő néhány centiméter, a szerves folyadékok és in vivo
nism - 10-100 mikron. Amikor az a-részecske sebessége csökken a sebesség termikus molekuláris mozgás, ez elfog két elektron az anyagban alakítjuk héliumatom.
Ionizációs és gerjesztési az elsődleges folyamatokat. Másodlagos eljárás lehet növelni a sebességet a termikus molekuláris mozgásának szemcsés anyag, a jellegzetes X-sugarakkal, radiolumineszcencia, kémiai folyamatok.
Kölcsönhatás a-részecskék a magok - sokkal ritkább folyamat, mint ionizáció. Így lehetséges a nukleáris reakciók, valamint egy-szétszóró részecskéket.
Béta-sugárzás, valamint egy-sugarak okoz ionizációs anyag. A lineáris sűrűség a levegő ionizációs b-részecskék képlettel számítjuk ki:
ahol k »4600 ionpárok / m, C - a fénysebesség, egy U- sebesség b-részecskék.
Továbbá ionizációs és gerjesztési b-részecskék okozhatnak más folyamatok. Például, van egy bremsstrahlung amikor lassulása elektronok. A béta-részecskék által szórt elektronok anyagok és azok erősen görbült útját abban. Ha egy elektron mozog egy közegben egy sebessége eléri a fázis a fény sebessége ebben a környezetben, van egy jellemző Cserenkov sugárzás (Cserenkov sugárzás -Vavilova).
Az érintkezés után a-részecske b + (pozitron) egy anyag valószínűleg előfordulnak a kölcsönhatása egy elektron, ami egy pár elektron - pozitron átalakítható két g-foton. Ezt a folyamatot vázlatosan az ábra. 27,4 nevezzük megsemmisülés. Minden g-energiájú fotonok által termelt megsemmisülés, nem kevesebb energiát elektron vagy pozitron nyugalmi, azaz. E. Legalább 0,51 MeV.
Annak ellenére, hogy a sokszínűség a vezető folyamatok gyengülésével a sugárzás lehet tekinteni kb, hogy annak intenzitása változik exponenciálisan, hasonló (26,8). Mivel egyik jellemzője az abszorpciós b-sugárzást anyagréteg a fél-csillapítás áthaladás során, amely az intenzitása a b-részecskék a felére csökken.
Feltételezhető, hogy a b-részecskék behatolnak, hogy a mélysége 10-15 mm a test szöveteiben. Védett b-sugárzás vékony alumínium, plexi és más képernyőkön. Például, az alumínium réteg volt, 0,4 mm vagy 1,1 mm vastag víz felét
b-sugárzás a fénypor.
Való érintkezés után g-sugárzás az anyag együtt a folyamatok jellemző röntgensugárzás (koherens szórás, Compton hatása, fotoelektromos hatás, lásd. § 26,3), és vannak olyan jelenségek, amelyek nem specifikusak a kölcsönhatás a röntgensugárzás az anyaggal. Ezek a folyamatok magukban kell foglalniuk kialakulását egy pár elektron - pozitron előforduló g-energiájú foton nem kevesebb, mint a teljes energia a pozitron és az elektron többi (1,02 MeV), és photonuclear reakciók, amelyek előfordulnak a kölcsönhatás
g-fotonok nagy energiával atommagok. A előfordulása Photonuclear reakció szükséges, hogy az energia a g-foton nem kisebb, mint az a kötési energia per nukleonra.
Ennek eredményeként a különböző folyamatok hatására g-sugárzás keletkezik töltésű részecskék; így, g-ionizáló sugárzás, ahogy van.
Csillapítás g-besugárzást az anyagot rendszerint által leírt exponenciális törvény (26,8). Lineáris (vagy tömeget), a csillapítási tényező lehet ábrázolni, mint az összege a megfelelő csillapítás együtthatók, figyelembe véve a három alapvető folyamatok interakció - PhotoEffect, Compton-effektus és a kialakulása egy elektron-pozitron pár:
Ezek az alapvető kölcsönhatás folyamatokban fordulnak elő különböző valószínűséggel, ami függ a g-energiájú foton (ábra 27,5 ;. kapott görbe a vezető). Amint látható ez a szám, hogy kis energiák a fényelektromos hatás jelentős szerepet játszik, közepes - Compton hatást és energiák feletti 10 MeV, - a kialakulását egy pár elektron - pozitron.
Az exponenciális törvénye csillapítása a gerenda g-fotonok végre kb, különösen nagy energiákat. Ez annak köszönhető, hogy a másodlagos folyamatok fordulnak elő a kölcsönhatása g-sugárzás anyaggal. Például, az elektronok és a pozitron rendelkezik elegendő energiával alkotnak új fotonok g-eredményeként a fékrendszer és a megsemmisülés.
A neutronfluxus túl ionizáló sugárzás, eredményeként a kölcsönhatás a neutronok magok atomokkal töltött részecskék és a g-sugárzás. Hadd illusztráljam ezt számos példa:
- hasadási neutron megragadni őket: a radioaktív hulladék,
g-sugárzás és a töltött részecskék;
- a kialakulása egy-részecskéket, például:
- a kialakulását protonok, például.