Прохождение у-излучения через вещество

При рассмотрении механизма прохождения у излучения через вещество нельзя ограничиться классическими волновыми представлениями об излучении, а приходится учитывать квантовую, корпускулярную природу света. Квантовые свойства становятся важными потому, что длина волны у-кванта по определению значительно меньше расстояний между атомами и между электронами. [c.448]

При прохождении гамма-излучения через вещество "у-кванты взаимодействуют с атомами. Для поглощения -квантов наиболее важны три процесса фотоэффект, эффект Комптона и образование ионных пар. При узком пучке интенсивность у-излучения / (на единицу площади) после прохождения поглотителя с толщиной слоя Ad уменьшается на величину А/ [c.167]

Источниками 7-, - и а-излучений обычно служат искусственные радиоактивные вещества. Подбор используемого вещества производится в зависимости от степени поглощения данного вида излучения. Для -излучения и других заряженных частиц некоторая толщина материала полностью поглощает данное излучение и определяет максимальный пробег частиц. При прохождении у-лучей через вещество их ослабление происходит по экспоненциальному закону, определяемому свойствами вещества. Наиболее распространенными типами приемников жесткого излучения являются ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера—Мюллера, сцинтилляционные и кристаллические счетчики. В первых трех типах приемников измеряется интенсивность ионизации, возникающей в результате действия а-, - и у-лучей в некотором разрядном промежутке, к которому приложено напряжение. Сцинтилляционные счетчики используют явление люминесценции кристаллов некоторых веществ под воздействием облучения вторичный световой поток обычно воспринимается высокочувствительным фотоэлементом. Для регистрации у-частиц применяется активированный серебром или медью сернистый цинк для - и а-лучей используются кристаллы натрия, иода, теллура. [c.117]

При прохождении у-лучей или другого электромагнитного излучения через вещество фотоны вступают во взаимодействие с атомами вещества и вызывают ряд явлений при этом 7-фотон или поглощается целиком, или теряет часть свОей энергии, изменяя направление распространения. Такие фотоны, следовательно, тоже выбывают из распространяющегося пучка. [c.30]

Остановимся на трех важнейших процессах, возникающих при прохождении 7-фотонов через вещество, а именно на фотоэффекте на комптоновском рассеянии у-фотонов и на рождении пары легких частиц (электрон—позитрон) в поле атомного ядра. Помимо этих процессов, 7-фотоны высокой энергии могут вызывать и ряд других явлений ядерный фотоэффект, деление ядер, рассеяние и резонансное рассеяние на ядрах, образование пар в поле электронов и в поле излучения и др. [c.31]

В первой части рассматриваются свойства стабильных ядер, капельная и оболочечная модели ядра, а-распад, р-распад и у-излучение ядер, прохождение излучения через вещество. [c.12]

Из-за преобладающей роли электромагнитных процессов прохождение заряженных частиц и у-квантов через вещество является разделом скорее атомной, чем ядерной физики. Но падающие частицы обладают энергиями, характерными для ядерной физики. Поэтому с процессами прохождения исследователи сталкиваются при изучении или использовании ядерных излучений. [c.432]

Суть этого метода заключается в том, что при прохождении пучка у-лучей через вещество но поглощению энергии излучения в веществе можно судить о его плотности. [c.91]

Комптоновское рассеяние 7-фотонов. При прохождении через вещество у-фотон (фотон рентгеновского излучения) может вступить [c.33]

Прежде чем перейти к изложению сущности, укажем на различие трех выше указанных дифракционных методов. Оно обусловлено различной силой взаимодействия рентгеновского, электронного и нейтронного излучений с веществом. Рентгеновское электромагнитное излучение при прохождении через кристалл взаимодействует с электронными оболочками атомов (возникающие вынужденные колебания ядер вследствие их большой массы имеют пренебрежимо малую амплитуду), и дифракционная картина связана с распределением электронной плотности, которую можно характеризовать некоторой функцией координат р(л. у, z). В электронографии используют электроны таких энергий, что они взаимодействуют, главным образом, не с электронными оболочками атомов, а с электростатическими потенциальными полями ф(х, у, Z), создаваемыми ядрами исследуемого вещества. Взаимодействие между двумя заряженными частицами (электроном и ядром атома) значительно сильнее, чем между электромагнитным излучением и электронной оболочкой атома. Поэтому интенсивность дифракции электронного излучения примерно в 10 раз сильнее, чем рентгеновского. Отсюда понятно, почему получение рентгенограмм часто требует нескольких часов, электронограмм — нескольких секунд. [c.36]

При прохождении через вещество интенсивность у-лучей постепенно уменьшается, асимптотически приближаясь к нулю. Количественно поглощение подчиняется экспоненциальному закону I —. Величина массового коэффициента поглощения (J, зависит от энергии у-излучения, природы поглотителя и характера взаимодействия у-квантов со средой. [c.457]

При прохождении через вещество электромагнитное излучение испытывает характерное экспоненциальное поглощение в противоположность картине, наблюдаемой при поглощении заряженных частиц, когда существует определенная связь между энергией и пробегом. Это происходит потому, что при поглощении или рассеянии у-кванты выбывают из падающего пучка в результате единичного акта взаимодействия. Поскольку число выбывших у-квантов при прохождении поглотителя толщиной йх пропорционально йх и числу падающих квантов, число квантов, двигающихся в первоначальном направлении и находящихся иа расстоянии х от исходной точки, описывается экспоненциальной функцией. [c.144]

При прохождении у излучения через вещество наиболее интенсивно протекают три процесса фотоэффект, комптон-эффект и рождение электронно-позитронных пар. Каждый из этих процессов приводит к удалению, фотона из пучка. Поэтому ослабление узкого пучка мо-ноэнергетических фотонов описывается экспонентой [c.1170]

ПРОХОЖДЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ И у-ИЗЛУЧЕНИ ] ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО [c.111]

В предыдуш,их разделах мы исследовали излучение, возни-каюш,ее при прохождении заряженной частицы через вещество, имеющее границы раздела. Однако частица теряет энергию не только на излучение, но и на возбуждение и ионизацию атомов вещества. Такие потери (так называемые ионизационные потери) быстрых частиц впервые были рассмотрены классически еще Н. Бором, а впоследствии Бете, Блохом и другими в квантовом подходе (см. [48.1,80.14]). Без учета поляризации среды полем частицы ими было показано, что эти потери должны логарифмически расти с ростом лоренц-фактора у частицы. Затем Ферми показал что учет поляризации безграничной однородной среды приводит к сильному искажению поля частицы в среде по сравнению с полем в вакууме и, в результате, после небольшого логарифмического роста потери становятся не зависящими от т эффект плотности Ферми)" . [c.138]

С точки зрения прохождения излучения через вещество выявляемость дефектов определяется теми же параметрами, что в обычной радиографии, поэтому при выборе энергии рентгеновского излучения для просвечивания различных материалов можно пользоваться рекомендациями, данными в табл. 15. Для определения времени просвечивания на ксерорадиографические пластины в принципе можно пользоваться номограммами, построенными для этих пленок, корректируя данные с учетом реальной чувствительности к излучению ксерорадиографических пластин. Например, пластины СЭРП-2 по чувствительности к излучению близки к нленке РТ-2 без экранов, а чувствительность СЭРП-ЮО примерно такая же, как у РТ-1. [c.139]

Прочие виды люминесценции. Известны также триболюминес-ценция — свечение при трении некоторых веществ, кристалло-люминесценция — свечение, возникающее при механическом сжатии кристаллов, и ионолюминесценция — свечение при прохождении ультразвуковых волн через растворы некоторых веществ. В первых двух случаях люминесценции свечение возникает за счет ультрафиолетового излучения разряда, возникающего при образовании электрических полей, соответственно у трущихся поверхностей и в местах разлома. В случае ионолюминесценции свечение [c.360]

Используя закономерности прохождения заряженных частиц, рептгеновских или у-лучей и нейтронов через вещество ( 4, 5), рассчитываются сооружения защитных устройств в виде стен и экранов. Изготовляются специальные защитные устройства щипцы и манипуляторы, вытяжные шкафы, контейнеры для хранения и переноса радиоактивных веществ, спецодежда, фартуки, перчатки и др. Большое значение имеет исслёдовйние свойств защитных материалов (свинец, бетон, сталь, железо, чугунный кирпич, вода, вольфрам, свинцовое стекло и т. д. для защиты от 5-излучения применяются алюминий, плексиглас и др.). [c.218]

Фотоэффект, эффект Комптона, рождение электронно-позитронных пар. Предположим, что через вещество распространяется монохроматический пучок фотонов. Энергию фотонов будем варьировать в широком интервале от оптического диапазона к рентгеновскому и далее — к -у-излу-чению. При прохождении через вещество интенсивность фотонного пучка будет уменьшаться за счет различных процессов фотон-электронного взаимодействия, приводящих к поглощению или рассеянию фотонов. Не будем принимать во внимание резонансные процессы взаимодействия излучения с веществом. Тогда остаются три процесса, приводящие к ослаблению фотонного пучка фотоэффект (фотоны поглощаются электронами), эффект Комптона (фотоны рассеиваются на электронах), рождение электроннв-позшп- [c.157]

Особенно важна Р. з. в случае проникающего нейтронного излучения. Прохождение нейтронов через защитный слой анализируют в осн. методом моментов, лю-тодом Монте-Карло и численного интегрирования ур-ния Больцмана. Ослабление потока быстрых нейтронов в защитном слое происходит из-за упругого (особенно в водородсодержащих веществах Н2О, парафин, Полиэтилен, гидриды металлов, бетон) и неупругого рассеяния нейтронов. На достаточно больших расстояниях от плоского источника ослабление пучка с расстоянием происходит экспоненциально. Р. э. ядер-ного реактора отличается те.ч, что поглощение в защитном слое одного вида частиц, напр. тепловых нейтронов, как правило, сопровождается возникновением у-излучения (ядерная реакция (п, у)]. Так, при поглощении теплового нейтрона ядром водорода образуется фотон с энергией 2,2 МэВ, а в случае более эфф. поглотителя (напр., d) на один захваченный нейтрон приходится более 10 фотонов. Оптимальная Р. з. реактора содержит водородсодержащяе вещества или графит, замедляющие быстрые нейтроны до тепловых энергий (см. Замедление нейтронов), и ядра, захватывающие тепловые нейтроны (В, Сс1, Gtl). На АЭС обычно используют бетон с добавками металлич. скрапа и дроби, эффективно ослабляющий как нейтронное, так и у-излу-чение. [c.201]

Ионизирующее действие у-лучей главным образом обусловлено быстрыми электронами, которые выбиваются Y eaHTaMH при прохождении через вещество. В общем случае один у-квант дает столько же ионов, сколько их образует р- или а-частица той же энергии. Однако вследствие меньшей поглощаемости у-лучей образуемые ими ионы распределяются на значительно большее расстояние. Поэтому на единице пути ионизирующее действие у-излучения примерно на два и четыре порядка меньше, чем р- и а-излучения. [c.458]

При прохождении через вещество У Излучение испытывает три основных типа взаимодействия фотоэффект, комптоновское рассеяние и эффект образования элект-ронно-позитрониых пар (рис. 44,24, 44.25). При фотоэффекте у-квант исчезает, передав всю свою энергию [c.960]

Суммарный коэффициент поглощения у-излучения. Из проведенного выше рассмотрения следует, что ослабление пучка у-лу-чей при прохождении через вещество определяется главным образом комптон-эффектом, фотоэффектом и образованием пар в куло-новском поле атомных ядер. Поэтому для полного эффективного сечения можно записать [c.154]

Взаимодействие электромагнитной волны с веществом зависит от ее состояния поляризации. Например, если мы найдей вещество, в котором заряженные частицы могут свободно смещаться в направлении оси X и неподвижны в направлении у, то в таком веществе компонента Е падающей волны будет совершать работу над заряженной частицей, а компонента Е работу не совершит. Энергия электромагнитного излучения, связанная с Е , уменьшится (часть ее превратится в кинетическую энергию заряженных частиц и, в конечном счете, из-за столкновений между частицами — в тепло), в то время как амплитуда Еу от прохождения волны через вещество не изменится. Существуют вещества,. которые могут менять разность фаз компонент Е и Еу (но не вызывают заметного затухания этих компонент). В результате таких асимметричных (относительно Е - и -компонент) взаимодействий состояние поляризации электромагнитного излучения изменяется. Этот факт имеет много важных последствий. Зная, как вещество взаимодействует с излучением, мы можем определить состояние поляризации излучения, и, наоборот, наблюдая, как вещество меняет состояние поляризации, мы получаем возможность судить о его свойствах. Например, направление магнитного поля в нашем спиральном плече Галактики стало известно благодаря изучению зависимости поляризации радиоволн внегалактических источников от направления на источники и от длины волны излучения ). [c.352]

Имея своим истоком идеи древних философов, теория атомного или дискретного строения вещества получила всеобщее признание только в начале 20-го столетия. Это было связано с успехами в области рентгеноскопии, когда для изучения микроструктуры вещества последнее помещалось в пучок рентгеновского излучения и на фотопластинке фиксировалось отображение пучка после прохождения его через слой исследуемого вещества. Диапазон длин волн рентгеновского излучения был сопоставим с межатомным расстоянием, и, при условии абсолютного равенства этих параметров, дифракция у - лучей на отдельных атомах приводила к появлению интерференционной картины. Это было интерпретировано следующим образом вещество состоит из дискретных элементов (атомов), которые образуют строго упорядоченную пространственную решетку с определенным значением периода реше1ки, характерного для данного вещества. Подобные исследования были проведены для различных веществ. Практически все твердые тела обнаруживают при рентгеновском облучении наличие интерференционной картины, тогда как в газах, жидкостях и стеклах интерференционную картину обнаружить не удавалось. В связи с этим возникло разделение вещества па упорядоченное, или кристаллическое, и неупорядоченное, или аморфное. [c.47]

ОПТИКА [ асферическая содержит элементы, поверхности которых, не имеют сферической формы просветленная обладает уменьшенными коэффициентами отражения света у отдельных ее элементов путем нанесения на них специальных покрытий) как оптическая система (волновая изучает явления, в которых проявляется волновая природа света волоконная рассматривает передачу света и изображений по световодам и пучкам гибких оптических волокон геометрическая изучает законы распространения света в прозрачных средах на основе представлений о световых лучах интегральная изучает методы создания и объединения оптических и оптоэлектронных элементов, предназначенных для управления световыми потоками квантовая изучает явления, в которых при взаимодействии света и вещества существенны квантовые свойства света и атомов вещества когерентная изучает методы создания узконаправленных когерентных пучков света и управления ими нелинейная изучает распространение мощных световых пучков в оптически нелинейных средах (твердые тела, жидкости, газы) и их взаимодействие с веществом силовая изучает воздействие на твердые тела интенсивного светового излучения, в результате которого может нарушаться механическая цельность этих тел статистическая изучает статистические свойства световых полей и особенности их взаимодействия с веществом тонких слоев изучает прохождение света через прозрачные слои вещества, толщина которых соизмерима с длиной световой волны физическая изучает природу света и световых явлений) как раздел оптики электронная занимается вопросами формирования, фокусировки и отклонения пучков электронов и получения с их помощью изображений под воздействием электрических и магнитных полей корпускулярная изучает законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях нейтронная изучае взаимодейс вие медленных нейтронов со средой) как раздел физики] [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...