Аннигиляционное излучение
Cтраница 2
Формы спектров электронных и позитронных излучателей несколько различаются тем, что у последних выше доля частиц с высокими энергиями. Другой особенностью позитронного распада является аннигиляционное излучение. При аннигиляцион-ном взаимодействии позитрона и электрона образуются два у-кванта каждый с энергией 0 511 Мэв, разлетающиеся в противоположных направлениях. [16]
Основная часть случаев аннигиляции происходит после полной потери энергии позитроном. Поэтому при измерении у-из-лучателей по аннигиляционному излучению особое значение приобретают толщина и форма источника и геометрические условия. Чтобы избежать возможных ошибок, следует либо окружить источник достаточно толстым поглотителем ( лучше из элемента с низким порядковым номером), либо применять источники одинаковых толщины и состава в стандартных геометрических условиях. Для позитронно-активных радиоизотопов существенное значение имеет эффект суммирования аннигиляционного излучения с квантами совпадающего во времени у-излуче-ния. Суммирование с уквантами обратного рассеяния дает дополнительный пик в области около 0 7 Мэв. [17]
Позитрон после потери кинетической энергии вследствие столкновений в конце концов исчезает путем процесса, прямо противоположного процессу его рождения. Он соединяется с электроном, образуя два фотона аннигиляционного излучения, причем энергия каждого фотона равна т0с2, или 0 51 Мэв. Эти фотоны разлетаются в противоположные стороны, так что импульс сохраняется, а масса покоя двух частиц отвечает энергии излучения. Когда энергия фотона превосходит 1 02 Мэв, рождение пар начинает становиться заметным даже для поглотителей, состоящих из атомов с относительно низким атомным номером; но в той области энергии, которая обычно используется при изучении полимеров, вклад этого процесса в общее поглощение не превышает нескольких процентов. [18]
Метод состоит в облучении образца, быстром перемещении на измерение и регистрации аннигиляционного излучения с помощью двух сцинтилляционных счетчиков, включенных на совпадения. [19]
Образование дислокаций вблизи поверхности раздела с последующим входом в среду сопровождается переходным излучением. Возникновение дислокаций внутри кристалла, которое, согласно закону сохранения вектора Бюргерса, возможно только в виде пар дислокаций противоположных знаков, сопровождается аннигиляционным излучением. Исчезновение дислокаций, происходящее путем выхода на поверхность или аннигиляции внутри кристалла, также сопровождается переходным или аннигиляционным излучением соответственно. [20]
В результате реакции А ( у, п) А - большей частью образуются нейтронодефицитные изотопы определяемых элементов, распадающиеся путем позитронного распада. К неблагоприятной особенности наиболее важных продуктов фотоактивации относится то, что они в большинстве своем либо являются чистыми позитронными излучателями, либо имеют низкий выход у-квантов, исключая, конечно, аннигиляционное излучение. Это обстоятельство в значительной степени ограничивает возможность применения такого мощного средства дискриминации радиоактивных изотопов, каким является сцинтилляционная у-спектрометрия. [21]
Аннигиляция позитрона приводит к появлению двух - у-квантов с энергией 511 кэв, которые дают соответствующий пик в спектре. Аннигиляционное излучение имеет высокий выход и часто используется в количественных определениях по позитронно-активным радиоизотопам. Однако, поскольку энергия аннигиляционного излучения у всех у-излу-чателей одинакова, для идентификации радиоизотопа приходится прибегать к анализу кривых распада или к измерению совпадений аннигиляционного излучения с каким-либо другим характеристическим излучением радиоизотопа. [22]
 |
Схематическое [ IMAGE ] Схема распада 119Те. [23] |
После замедления в веществе он соединяется с каким-либо электроном, в результате чего происходит образование двух у-квантов с энергией 0 51 Мэв каждый. Этот процесс называется аннигиляцией. В отличие от ядерного у-из - лучения, аннигиляционное излучение рождается вне ядра. [24]
Образование дислокаций вблизи поверхности раздела с последующим входом в среду сопровождается переходным излучением. Возникновение дислокаций внутри кристалла, которое, согласно закону сохранения вектора Бюргерса, возможно только в виде пар дислокаций противоположных знаков, сопровождается аннигиляционным излучением. Исчезновение дислокаций, происходящее путем выхода на поверхность или аннигиляции внутри кристалла, также сопровождается переходным или аннигиляционным излучением соответственно. [25]
Аннигиляция позитрона приводит к появлению двух - у-квантов с энергией 511 кэв, которые дают соответствующий пик в спектре. Аннигиляционное излучение имеет высокий выход и часто используется в количественных определениях по позитронно-активным радиоизотопам. Однако, поскольку энергия аннигиляционного излучения у всех у-излу-чателей одинакова, для идентификации радиоизотопа приходится прибегать к анализу кривых распада или к измерению совпадений аннигиляционного излучения с каким-либо другим характеристическим излучением радиоизотопа. [26]
Основная часть случаев аннигиляции происходит после полной потери энергии позитроном. Поэтому при измерении у-из-лучателей по аннигиляционному излучению особое значение приобретают толщина и форма источника и геометрические условия. Чтобы избежать возможных ошибок, следует либо окружить источник достаточно толстым поглотителем ( лучше из элемента с низким порядковым номером), либо применять источники одинаковых толщины и состава в стандартных геометрических условиях. Для позитронно-активных радиоизотопов существенное значение имеет эффект суммирования аннигиляционного излучения с квантами совпадающего во времени у-излуче-ния. Суммирование с уквантами обратного рассеяния дает дополнительный пик в области около 0 7 Мэв. [27]
Мэв и Ту, 4 4 мин) для исключения помех со стороны аннигиляционного излучения кислорода, железа и ряда других элементов образцы облучали при энергии тормозного излучения 13 8 Мэв. Влияние титана и алюминия, присутствующих в циркониевых рудах, было исключено выбором времени облучения ( 15 мин), которое недостаточно для заметной активации титана, и времени охлаждения ( 1 мин) для распада продукта активации алюминия. [28]
Свободный позитрон сильно притягивает все электроны, находящиеся вокруг него, и поэтому ионизует вещество, через которое он проходит в такой точно мере, как и электрон с такой же энергией. Если вследствие таких повторных потерь энергии скорость позитрона достаточно уменьшается, то он в конце концов притянется к электрону, аннигилируясь с ним. При этом процессе аннигиляции энергия, импульс и электрический заряд сохраняются. Сохранение заряда ( нуль до и после столкновения) удовлетворяется исчезновением обеих частиц. Их энергия отдается в виде у-лучей, называемых аннигиляционным излучением. Поскольку кинетическая энергия позитрона в момент аннигиляции обычно почти равна нулю, то полная энергия уквантов в этом случае будет 2 Ш0с2 1 02 MeV. Эта энергия не может быть излучена в виде одного кванта, поскольку - после аннигиляции не остается ничего, что могло бы поглотить импульс Йш / с такого единичного кванта. Поэтому энергия разделяется между двумя квантами с равными энергиями Ти - т0с2 0 51 MeV и равными импульсами 7ш / с, распространяющимися в противоположных направлениях от места аннигиляции. Одновременное излучение двух квантов, каждого с энергией в 0 51 MeV на аннигиляцию, было подтверждено наблюдениями со счетчиками, работающими на совпадениях. [29]
Есть только один изотоп марганца, получающийся активацией медленными нейтронами так что и впредь снабжение изотопами марганца будет происходить от циклотрона или от какого-нибудь другого ускорителя заряженных частиц. Изотоп Мп52, невидимому, существует в двух изомерных состояниях с периодом полураспада в 21 мин. Оба изомера испускают позитроны. Позитроны, испускаемые изомером, с периодом полураспада, равным 21 мин. Этим позитронам сопутствуют у-кванты с энергией 1 2 MeV, а также обычное аннигиляционное излучение. Изомер с периодом полураспада в 6 5 дня [2] распадается до Сг51 в результате испускания позитрона с К-за-хватом. При этом 65 % распадов идет с К-захватом. [30]
Страницы: 1 2 3