Взаимодействие излучений с веществом

image

Рис. 5. Виды взаимодействия гамма-квантов с веществом.

При комптоновском эффекте γ-квант отдает атому часть своей энергии, превращаясь таким образом в γ-квант с меньшей энергией, т. е. с большей длиной волны. Следовательно, в этом случае после встречи γ-кванта с атомом появляется электрон, обладающий некоторым запасом энергии, и рассеянный γ-квант. Последний после многократного рассеяния заканчивает свое существование фотоэлектрическим поглощением.

Наконец, при встрече γ-кванта с энергией, превышающей 1 Мэв, с ядром атома происходит образование пары частиц — позитрон — электрон, одинаковых по массе, но с разными знаками зарядов. Однако этот процесс начинает заметно преобладать над первыми двумя лишь при очень больших энергиях γ-квантов. Так, например, для меди при облучении ее γ-квантами с энергией до 150 000 эв преобладает фотоэлектрическое поглощение; до 5 Мэв комптоновский эффект и выше 5 Мэв—процесс образования пар.

Таким образом, во всех случаях в результате прохождения γ-лучей через вещество появляется электрон.

Бета-частицы могут обладать энергией от 0 до 3 Мэв. В связи с этим и их скорости могут быть в пределах от нуля до скоростей, близких к скорости света. Поток β-частиц, проходя через вещество, ионизирует его атомы. Образовавшиеся при этом электроны могут обладать значительными скоростями и также могут ионизировать атомы вещества. При прохождении через вещество β-частица на своем пути оставляет десятки тысяч пар ионов (ион-электрон, называют парой ионов). По мере прохождения β-частицы через вещество ее скорость все больше падает и, наконец, становится тепловой. В этом случае β-частица может пойти либо на рекомбинацию иона, либо «примкнуть» к нейтральному атому и образовать отрицательный ион. Чем больше начальная энергия β-электрона, тем больший путь он пройдет в веществе. Расстояние, на котором β-частицы полностью поглощаются слоем вещества, называется максимальным пробегом. Величина пробега зависит от плотности вещества и возрастает с увеличением энергии β-частиц. Практически β-частицы полностью поглощаются, например, оконным стеклом, любой металлической пластинкой толщиной в несколько миллиметров. Поэтому характерной особенностью конструкции счетчиков β-частиц является наличие тонкого окна, через которое могли бы пройти β-частицы малых энергий («мягкие» β-лучи).

Энергия α-частиц, испускаемых некоторыми радиоактивными элементами, изменяется в пределах от 2 до 8 Мэв. При этом частицы обладают значительными скоростями. Так, α -частица с энергией 5 Мэв имеет начальную скорость

Страница 2 of 3« First...23