Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Додаткові теоретичні відомості. Гамма-промені – короткохвильове електромагнітне випро­мінювання з надзвичайно малою довжиною хвилі (l < 10–10 м)





Гамма-промені – короткохвильове електромагнітне випро­мінювання з надзвичайно малою довжиною хвилі
(l < 10–10 м). Вони являють собою потік g -квантів (фотонів) з енергією hn та імпульсом hn /c. Гамма-випромінювання є одним із видів радіоактивного випромінювання та, як пра­ви­ло, супроводжує a- і b- розпади. На дослідах встановлено, що g -промені випускаються не материнським, а дочірніми ядрами, які в момент свого утворення збуджені та мають надлишкову енергію порівняно із звичайним, нормальним енергетичним станом незбудженого ядра. За дуже короткий час (10–13–10–14 с) дочірнє ядро переходить у нормальний або менш збуджений стан, при цьому випускаючи g -про­мені, що мають дискретний спектр.

При проходженні через речовину внаслідок поглинання та розсіяння інтенсивність g -випромінювання зменшується. Під час проходження через речовину g -квант може взаємо­діяти як з електронною оболонкою атомів (молекул) речо­ви­ни, так і з їх ядрами. Фізичні процеси, що обумовлюють зменшення інтенсивності g -променів при проходженні через речовину є: утворення пар електрон-позитрон, Комптон-ефект, фотоефект і когерентне розсіяння. Можливість виникнення того чи іншого процесу залежить від енергії g -фотонів і фізичних властивостей речовини, яка поглинає ці фотони.

При великих енергіях g -квантів, що перевищують по­двій­ну енергію спокою електрона (hn >2 m 0 c2 = 1.022 МеВ), переважно виникає поглинання променів, пов’язане з утворенням електронно-позитронних пар.

Зі зменшенням енергії фотона збільшується можливість виникнення Комптон-ефекту. В 1925 році А. Комптон, досліджуючи розсіяння рентгенівських променів, визначив, що в розсіяному випромінюванні присутні як коливання з частотою падаючого випромінювання n 0 , так і коливання з частотою n 1 , меншою ніж n 0. Ефект зменшення частоти розсіяного випромінювання одержав назву ефекту Компто­на. При цьому ефекті енергія падаючого фотона hn 0 частково витрачається на відрив електрона від атома, тобто на роботу виходу Ав, та надання електрону кінетичної енергії Wк. Цей електрон називають електроном віддачі, або комптонівським електроном. За законом збереження енергії hn 0 = hn 1 + Ав + Wк енергія розсіяного фотона hn 1 (і, отже, й частота випромінювання) буде меншою від енергії пада­ючо­го фотона. Ефект Компотна частіше за все спостері­гається для енергій гамма-випромінювань, менших за енер­гію подвійної маси спокою електрона та більших від енергії зв’язку електрона з атомом. Його також називають некоге­рент­ним розсіянням гамма-випромінювання, так як відбу­ваєть­ся зміна частоти фотона, який поглинається.

Із зменшенням енергії гамма-фотонів збільшується можливість взаємодії кванта з електронами атомів. Виникає фотоефект, при якому електрони вириваються із внутрішніх шарів електронної оболонки. Цей процес називають ще фотоелектричним поглинанням g -променів. Коефіцієнт фо­то­­електричного поглинання mфе залежить від атомного номера Z речовини і довжини хвилі гамма-випроміню­вання:

mфе ~ Zm ln.

Сталі m і n, в залежності від енергії квантів, змінюють свої значення в межах m = 2.9¸4.4, n»3.

При невисоких енергіях фотона гамма-випромінювання при взаємодії його з речовиною (подібно рентге­нівсь­кому) може виникати і когерентне розсіяння, при якому зміню­ється лише напрямок розповсюдження випро­мі­нювання без зміни його енергії (частоти).

Враховуючи всі ці процеси, що характеризують взаємо­дію гамма-випромінювання з речовиною, можна записати закон Бугера для послаблення інтенсивності ІL цього випро­мінювання або потоку частинок NL по мірі проходження шару речовини товщиною L:

ІL = І0× e m × L, NL = N0× e m × L.

Коефіцієнт m – це лінійний коефіцієнт послаблення, ве­ли­­чи­­на якого оберненопропорційна такій товщині поглина­ючої речовини, на якій інтенсивність випромінювання змен­шу­ється в е разів. Його значення можна знайти, скористав­шись формулою:

m = (1/L) × ln (N0/NL).

Однією з характеристик захисних властивостей речови­ни від іонізуючого випромінювання є товщина шару поло­вин­ного послаблення L 1/2, на якому інтенсивність випромі­нювання зменшується вдвічі. Враховуючи закон Бугера, мож­на знайти значення L 1/2: , звідки
L 1/2 = ln2 / m = 0.693 / m.







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 797. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Потенциометрия. Потенциометрическое определение рН растворов Потенциометрия - это электрохимический метод иссле­дования и анализа веществ, основанный на зависимости равновесного электродного потенциала Е от активности (концентрации) определяемого вещества в исследуемом рас­творе...

Гальванического элемента При контакте двух любых фаз на границе их раздела возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из равных по величине, но противоположных по знаку электрических зарядов...

Сущность, виды и функции маркетинга персонала Перснал-маркетинг является новым понятием. В мировой практике маркетинга и управления персоналом он выделился в отдельное направление лишь в начале 90-х гг.XX века...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Толкование Конституции Российской Федерации: виды, способы, юридическое значение Толкование права – это специальный вид юридической деятельности по раскрытию смыслового содержания правовых норм, необходимый в процессе как законотворчества, так и реализации права...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия