Cтраница 2
При прохождении через вещество у-лучей их интенсивность ослабевает за счет фотоэффекта, комптоновского рассеяния, образования пар позитрон - электрон и ядерного фотоэффекта, при котором происходит испускание ядром протонов, нейтронов, а-частиц, а также ядер. [16]
Если энергия у-кванта превышает энергию связи нуклонов в ядре ( 7 - 8 МэВ), то в результате поглощения у-кванта может наблюдаться ядерный фотоэффект - выброс из ядра одного из нуклонов, чаще всего нейтрона. [17]
Итак, прохождение у-фотонов через вещество сопровождается появлением вторичных заряженных частиц - электронов, выбиваемых при фотоэффекте и комптоновском рассеянии; тяжелых заряженных частиц - протонов, вырываемых при ядерном фотоэффекте, и электронно-позитронных пар. [18]
Гамма-кванты с энергией примерно от 10 МэВ и выше могут вступать в неупругое взаимодействие с ядрами, выбивая из них протоны, нейтроны и другие частицы ( см. гл. Этот процесс ( ядерный фотоэффект) вносит малый вклад в суммарный коэффициент поглощения, но характерен возникновением вторичных нуклонов. [19]
![]() |
ЭПС захват нейтронов кадмием. [20] |
Гораздо большие возможности открывают жесткие фотоны, которые могут быть искусственно получены при помощи современных синхротронов. В настоящее время изучено уже много реакций типа ядерного фотоэффекта. [21]
Если энергия фотона превышает энергию связи нуклона в атомном ядре, то при. Это явление по аналогии с фотоионизацией атома называется ядерным фотоэффектом. [22]
Выбивание нуклонов из ядра за счет поглощения у-кван в ( ядерный фотоэффект) и вообще расщепление ядер у - вантами практически не играют роли в поглощении у - ИЗлучения. Порог ядерного фотоэффекта лежит в области энергий 6 - М О Мэв, что - соответствует энергии связи нуклона в ядре. Эффективное сечение процесса, как правило, возрастает при увеличении Z вещества. [23]
Захват у - фотона большой энергии может дать ядру достаточноевозбужде-ние для того, чтобы оно излучило нейтрон. Это ведет к реакции ( у, п), называемой ядерным фотоэффектом. Он возможен на фотонах, энергия которых не ниже энергии связи нейтрона в ядре. Поэтому реакции О2 ( у и) Т8 и Be9 ( - [ / i) Be10 идут уже при действии - [ - лучей природных радиоактивных элементов. Эти реакции отличаются исключительно большим выходом, так что их широко применяют, как источники нейтронов. [24]
Некоторые радиоактивные изотопы были получены при облучении стабильных элементов не потоком частиц, а улучами. Превращение элементов в результате поглощения ядром у-фотона большой энергии ( фоторасщепление ядра, или ядерный фотоэффект) впервые обнаружил Чадвик в 1934 г. Облучая у-лучами тория тяжелый водород, Чадвик установил, что поглощение уфотона ( с энергией hv около 2 2 Мэв) переводит ядро тяжелого водорода - дей-тон - в возбужденное состояние, которое является неустойчивым и завершается распадом на протон и нейтрон. [25]
Бомбардирующая частица ( например, медленный нейтрон), остается в ядре, ядро испускает энергию в виде у-излучения. Возможен и обратный процесс полного поглощения у-кванта, в результате которого испускается нуклон ( в большинстве случаев нейтрон), - ядерный фотоэффект. [26]
![]() |
Сечение полного фотопоглощения 7-излучения веществом и вклад в него различных механизмов передачи энергии. [27] |
При прохождении через вещество 7-кванты взаимодействуют с атомами, атомными ядрами и атомными электронами. Известно несколько механизмов взаимодействия 7 - излУчения с веществом: когерентное рассеяние, фотоэффект, комптоновское рассеяние ( комптон-эффект), рождение электронно-позитронных пар и ядерный фотоэффект. [28]
Ниже подробно рассматриваются процессы взаимодействия со средой 7-квантов) заряженных частиц и нейтронов. Описываются основные механизмы взаимодействия заряженных частиц с веществом - ионизационное торможение, упругое рассеяние, тормозное, черепковское, синхротронное и переходное излучения, вклад ядерных реакций; взаимодействие 7-квантов с веществом - фотоэффект, эффект Комптона, образование электронно-позитронных пар, когерентное рассеяние и ядерный фотоэффект; взаимодействие нейтронов с веществом - ядерные реакции с участием нейтронов; некоторые данные о взаимодействии античастиц с веществом. [29]
Одной из распространенных реакций является фоторасщепление дейтрона: d - f - 1 - n - f - P. Ядерный фотоэффект объясняется с помощью представления о составном ядре, возбужденном поглощением гамма-кванта. В этой реакции наиболее вероятно испускание нейтрона. [30]