Cтраница 1
Схематическое изображение процессов фотоэффекта ( в, комптоновского эффекта ( б и эффекта образования пар ( в. [1] |
Комптоновское взаимодействие ( поглощение и рассеяние) наблюдается для гамма-квантов всех энергий, свойственных гамма-излучению естественных радиоактивных элементов, и для большей части природных поглотителей при Ev 0 2 ч - 3 0 МэВ является основным механизмом взаимодействия гамма-квантов с веществом. [2]
Схематическое изображение процессов фотоэффекта ( в, комптоновского эффекта ( б и эффекта образования пар ( в. [3] |
Комптоновское взаимодействие происходит на электронах при энергиях гамма-квантов, значительно превышающих энергию связи электронов на электронных орбитах. При этом гамма-квант вступает во взаимодействие со свободным или слабосвязанным электроном и в результате неупругого соударения с электроном передает последнему часть своей энергии и импульса, а сам изменяет свое направление и приобретает энергию, равную ( / iv), и отклоняется под углом 6 к первоначальному направлению. [4]
Образование пар. е р. [5] |
Комптоновское взаимодействие преобладает для фотонов с энергией между 1 и 5 Мэв в веществах с высокими атомными номерами ( высокие Z) и в более широком интервале энергий у материалов с низкими Z. [6]
Скорость теплоотвода в плазме, содержащей водород ( 70 % по весу и гелий ( Вейман ( 1967. [7] |
Комптоновское взаимодействие вещества и излучения сопровождается передачей импульса и энергии. [8]
При комптоновском взаимодействии происходит рассеяние у-квантов на свободных или слабосвязанных электронах. В результате этого процесса образуются рассеянные у-кванты с меньшей энергией и электроны отдачи, получившие часть энергии исходных у-квантов. [9]
Смещения, вызванные различными излучениями. [10] |
Атомные смещения под действием у-квантов уже достаточно эффективны в области комптоновского взаимодействия. Например, для у-из-лучения с энергией 1 22 Мэв поперечное сечение смещения aj d равно 0 114 барк, если Z материала составляет 22, и 0 0161 барн у мишени с Z 50 [ 2, стр. В табл. 12.1 приведены некоторые данные об атомных смещениях в меди при различных типах излучения. [11]
Поскольку при эффекте Комптона фотон взаимодействует с электроном, вероятность комптоновского взаимодействия зависит от числа электронов, приходящихся на единицу площади поперечного сечения. Коэфициент поглощения о обычно рассматривают как сумму двух величин, аа и as, причем эта сумма связана с вероятностью комптоновского взаимодействия; за является мерой той части энергии падающего фотона, которая превращается в энергию электрона, а os соответствует той части этой энергии, которую сохраняет рассеянный фотон. То обстоятельство, что а относится к отдельному фотону, тогда как aa и os представляют собой средние величины для большого числа фотонов, не имеет существенного значения. [12]
Поэтому, условие малости энергии связи по сравнению с энергией падающих квантов выполняется почти для всех случаев комптоновского взаимодействия, имеющих практическое значение. Падающий и рассеянный кванты излучения и электрон отдачи лежат в одной плоскости, называемой плоскостью рассеяния. [13]
Коэффициенты перехода от рентгенов к радам для f - излучения. [14] |
Для данного материала величина / ( коэффициент перевода рентгенов в рады) постоянна в интервале энергий фотонов, где имеет место только комптоновское взаимодействие, но изменяется в области энергий образования пар и фотоэлектрического поглощения излучения. В табл. 4.2 и 4.3 приведены типичные значения f и f для некоторых материалов. Как можно видеть, величины очень близки к единице, за исключением фотонов низких энергий и веществ с относительно высокими или очень высокими атомными номерами. [15]