Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом

1.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
С ВЕЩЕСТВОМ
АВТОР ПРЕЗЕНТАЦИИ: СТАРШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ КАФЕДРЫ ЯИРБ,
БОГАЧЁВА Е.С.

2.

СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ

3.

ВИДЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

4.

СХЕМАТИЧЕСКИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ И ЛЕГКИХ
ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ВЕЩЕСТВЕ

5.

ПРОЦЕССЫ ИОНИЗАЦИИ И ВОЗБУЖДЕНИЯ

6.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ К ПОНЯТИЮ ПРИЦЕЛЬНОГО ПАРАМЕТРА

7.

УДЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ. ФОРМУЛА БЕТЕ.

8.

КРИВАЯ БРЭГГА

9.

КОЛЛИМИРОВАННЫЙ ПУЧОК АЛЬФА-ЧАСТИЦ

10.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ПРОБЕГА АЛЬФА-ЧАСТИЦ В
ВЕЩЕСТВЕ

11.

ПРОЦЕССЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ С
ВЕЩЕСТВОМ

12.

СЕЧЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

13.

ФОТОЭФФЕКТ
Eе = Eγ - Ii - En ,
Ii − ионизационный потенциал оболочки атома, из которой
выбивается электрон; En − энергия отдачи ядра, Eγ − энергия гаммакванта. Величина энергии отдачи ядра обычно мала, поэтому ею
можно пренебречь. Тогда энергия фотоэлектрона определится
соотношением Eе = Eγ − Ii, где i = K, L, M,... − индекс электронной
оболочки.
σph ~ Z5
(3)

14.

ДИАГРАММА ФЕЙНМАНА ДЛЯ ФОТОЭФФЕКТА

15.

КОМПТОН-ЭФФЕКТ
где mec2 = 0.511 МэВ − энергия покоя электрона, Ee − полная энергия электрона, Eγ и E'γ −
энергии падающего и рассеянного -квантов.

16.

ДИАГРАММА ФЕЙНМАНА ДЛЯ КОМПТОН-ЭФФЕКТА

17.

КОМПТОН-ЭФФЕКТ
где λ' и λ − длины волн первичного и рассеянного -кванта; λ0 = h/mec − комптоновская длина
волны электрона; - угол между направлениями импульсов γ и 'γ падающего и
рассеянного
γ-квантов

18.

ОБРАЗОВАНИЕ ПАРЫ ЭЛЕКТРОН-ПОЗИТРОН
где первый член справа соответствует энергии покоя пары электрон-позитрон, а второй −
энергия отдачи ядра. Так как энергия отдачи ядра сравнительно мала, то энергия,
определяемая первым членом, является порогом рождения пар (2m eс2 1.022 МэВ).
σnp ~ Z2

19.

ДИАГРАММА ФЕЙНМАНА ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПАРЫ
ЭЛЕКТРОН-ПОЗИТРОН