Взаимодействие - у-излучение
Cтраница 1
Взаимодействие у-излучения с веществом легче определить теоретически, чем экспериментально. Существует пять различных типов взаимодействия: три из них касаются электронов оболочки и два-ядер поглощающего вещества. [1]
При взаимодействии у-излучений с веществом наблюдаются три основные явления: фотоэлектрический эффект, эффект Комптона и образование пар электрон позитрон. [2]
 |
Потенциальная энергия двухатомных молекул в основном и электронно-возбужденном состояниях. [3] |
Это похоже на фотоэлектрическое взаимодействие у-излучения с веществом в том смысле, что фотон полностью исчезает, а его энергия передается молекуле. Однако существует принципиальная разница между обоими явлениями. Во-вторых, при фотоэффекте электрон выбивается из молекулы ( атома) и уносит с собой энергию, равную разнице энергии падающего у-кванта и энергии связи электрона молекуле. [4]
 |
Спектр цезия-137, снятый на однокристальном спектрометре. [5] |
Это распределение зависит от механизма взаимодействия у-излучения с веществом кристалла, от конструктивных особенностей сцинтилляционного детектора и окружающей его защиты, ФЭУ и счетно-анализируемой электронной аппаратуры. Как известно, взаимодействие уизлУчения с ве - ществом обусловлено тремя эффектами: фотопоглощением, комптоновским рассеянием и образованием пар. Для Y-квантов с энергией, не превышающей 1 5 Мэв, наблюдается фотопоглощение и комп-тоновское рассеяние. [6]
Хотя в настоящее время хорошо изучена физика взаимодействия у-излучений с веществом, расчет факторов накопления В весьма сложен и ведется по приближенной методике. Некоторые из этих методик основаны на упрощающей аппроксимации физических законов, другие - на решении уравнения переноса в некоторой ограниченной области фазового пространства. В радиоизотопной измерительной практике величину В обычно находят с достаточной точностью по графикам и таблицам, проводимым в литературе по дозиметрии и защите от проникающих у-излучений. [7]
Ирен Жолио-Кюри и Фредерик Жолио нашли, что если поместить на пути излучения парафин, то из парафина вылетают протоны большой энергии. Такой вид взаимодействия у-излучения с веществом не был известен. Чтобы он мог существовать надо было бы приписать у Лучам энергию, значительно большую, чем они могли иметь при подобных реакциях. [8]
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие у-излучение и нейтроны. При решении вопросов защиты следует учитывать разницу в механизмах взаимодействия у-излучения и нейтронов со средой, что предопределяет выбор защитных материалов. [9]
Форма амплитудного распределения, которое получается на выходе гамма-спектрометра при регистрации моноэнергетического - у-излучения, является сложной и зависит от многих факторов. Конечно, форму амплитудного распределения в первую очередь определяют основные процессы взаимодействия у-излучения с веществом детектора. С другой стороны, на форму амплитудного распределения оказывает определенное влияние ряд факторов, обусловленных протеканием вторичных процессов в детекторе, особенностями конструкции гамма-спектрометра, составом измеряемой смеси радиоизотопов. Важное значение имеют также вещественный состав, масса и геометрическая форма пробы, излучение которой подвергается у-спек-трометрическому анализу. [10]
Приборы контроля теплоэнергетических процессов, использующие ядерные излучения, могут быть классифицированы по принципам их действия. Так, приборы могут быть основаны: на изменении взаимного расположения источника и приемника излучения; на законах взаимодействия у-излучения с веществом; на законах взаимодействия р-излу-чения с веществом; на законах взаимодействия нейтронов с веществом; на явлениях ионизации и возбуждения атомов вещества. [11]
К основным характеристикам сцинтилляционного спектрометра относятся полная эффективность, фотоэффективиость, фоточасть, светосила и энергетическое разрешение. Все эти характеристики просто определяются из распределения электрических импульсов от моноэнергетического уизлучения, которые зависят как от энергии, так и от взаимодействия излучения с веществом. При взаимодействии у-излучения с веществом сцинтил-лятора выделяемая световая энергия в кристалле прямо пропорциональна энергии падающих у-квантов. Поскольку остальные элементы сцинтилляционного спектрометра можно считать линейными, амплитуда электрического импульса на выходе счет-но-анализируемой электронной схемы может служить мерой энергии регистрируемого излучения. [12]
Электроны высокой энергии ( быстрые электроны) взаимодействуют с атомами поглощающего вещества, вызывая ионизацию. Размер образца и его плотность - очень важные факторы, от которых зависит однородность поглощения излучения веществом. Напротив, вторичные электроны, возникающие при взаимодействии у-излучения с целлюлозой, распределены в материале более однородно. [13]
Однако, чтобы в полной мере реализовать возможности, заложенные в этом методе, необходимы адекватные системы регистрации. Хотя в этом направлении достигнут значительный прогресс, многие ограничения у-спектрометрического анализа все же связаны с несовершенством существующих методов регистрации и анализирующей аппаратуры. Чтобы правильно подойти к оценке возможностей и ограничений метода, необходимо кратко рассмотреть взаимодействие у-излучения с веществом и характеристики используемых гамма-спектрометров. [14]
 |
Схематическое представление фотоэффекта, комптоновского эффекта и эффекта. [15] |
Страницы: 1 2