Потери энергии быстрой заряженной частицей

В 23, т. I было показано, что одним из возможных механизмов потери энергии быстрой заряженной частицей являются потери на тормозное излучение, т. е. на испускание фотонов в процессе торможения частицы кулоновским полем ядер среды. [c.108]

Потери энергии быстрой заряженной частицей [c.170]

Ионизационное торможение заряженных частиц. При электромагнитном взаимодействии быстрых заряженных частиц с электронами вещества последние переходят в возбужденное состояние когда они остаются внутри атома, происходит возбуждение атома, и спектр этих состояний имеет дискретный характер в тех случаях, когда электроны вырываются из атома, их энергия может иметь любые значения, а атом при этом ионизуется. Увеличение энергии электрона происходит за счет кинетической энергии падающей частицы. В обоих случаях для краткости принято говорить, что энергия летящей частицы убывает вследствие ионизационных потерь. [c.131]

Основная энергия излучения концентрируется в коротковолновой части электромагнитного спектра. Вообще же доля энергии, теряемой заряженной частицей на черенковское излучение, незначительна и составляет В сего несколько процентов от других видов потерь. Однако этот эффект нашел широкое применение для детектирования быстрых частиц, определения их скорости, направления движения и т. п. [c.144]

При быстром торможении заряженной частицы в электрическом поле атомного ядра испускается радиационное (или тормозное) излучение. Потери энергии на излучение (—— ) про- [c.233]

В 20 было показано, что одним из возможных механизмов потери энергии быстрой заряженной частицей являются потери на тормозное излучение, т. е. на испускание фотонов в процессе торможения частицы кулоновским полем ядер среды. Тормозное излучение пропорционально квадрату ускорения и, следовательно (при одинаковом z, т. е. одинаковой силе взаимодействия), обратно пропорционально квадрату массы частицы. Заряженные частицы особенно сильно теряют энергию на тормозное излучение при движении в конденсированных (например, твердой) средах, где из-за большой плотности ядер очень велика вероятность кулоновского торможения. Обратная пропорциональная зависимость интенсивности тормозного излучения от квадрата массы частицы приводит к тому, что тормозное излучение несущественно для частиц с большой массой, например протонов, и, наоборот, является основным процессом потерь энергии для быстрых электронов. При этом может случиться, что образовавшиеся в результате торможения электронов фотоны будут иметь энергию > 2ШйС2, где — масса электрона. В этом случае у-квант может создать в поле атомного ядра пару из электрона и позитрона, торможение которых снова приведет к образованию фотонов, и т. д., пока энергия возникающих у-квантов не станет [c.551]

В последние годы значительный интерес вызвало наблюдение,, в котором быстрые заряженные частицы демонстрируют избирательное проникновение через кристаллы, когда направление падения почти параллельно высокосимметричным плоскостям или осям решетки. Частицы берут в диапазоне от протонов до ионов элементов с очень большими атомными номерами. Их энергия может быть высокой, порядка многих мегаэлектронвольт, или низкой, в несколько килоэлектронвольт. В избирательных направлениях число прошедших частиц через кристалл обычно больше и средняя потеря энергии меньше. [c.328]

Другой неупругий электромагнитный процесс — тормозное (радиационное) излучение — возникает при быстром торможении заряженной частицы в электрическом поле атомного ядра. Потери энергии на тормозное излучение для частиц с равными зарядами обратно пропорциональны квадрату массы частицы. Поэтому тормозное излучение существенно только для легчайших заряженных частиц — электронов, для которых в первом приближении справедлива формула [c.255]

Тормозное излучение пропорционально квадрату ускорения и, следовательно (при одинаковом z, т. е. одинаковой силе взаимодействия), обратно пропорционально квадрату массы частицы, Заряженные частицы особенно сильно теряют энергию на тормозное излучение при движении в конденсированных (например, твердой) средах, где из-за большой плотности ядер очень велика Вероятность кулоновского торможения. Обратная пропорциональная зависимость интенсивности тормозного излучения от квадрата массы частицы ириводит к тому, что тормозное излучение несущественно для частиц с большой массой, например протонов, и, наоборот, является основным процессом потерь энергии для быстрых электронов. При этом может случиться, что образовавшиеся в результате торможения электронов фотоны будут иметь энергию E >2nie , где Ше — масса [c.109]

Поясним причины различия ОБЭ (см. табл. 13.1) для разных видов излучений. Гамма-излучение оказывает действие на живые ткани в основном через посредство комптон-электронов. Поэтому действие v-лучей и электронов примерно одинаково. Тяжелые заряженные частицы, т. е. протоны и а-частицы, создают высокую плотность ионизации (из-за большой величины ионизационных потерь) и поэтому с большей вероятностью поражают двуударные объекты, преобладающие в высокоорганизованных организмах. В связи с этим тяжелые заряженные частицы на порядок более опасны, чем электроны. То же справедливо и для быстрых нейтронов, действующих на организм через посредство сильно ионизирующих ядер отдачи. Медленные нейтроны воздействуют на живые ткани в основном через v-кванты с энергией 2,23 МэВ и протоны с энергией 0,6 МэВ, возникающие соответственно в реакциях [c.671]

Значение нейтронов в радиохимии. Высокая эффективтюсть нейтронов в преобразовании элементов была обнаружена [42] вскоре после их открытия Чэдвиком в 1932 г. [30] относительно истории этого открытия см. [43]. В конце концов почти всякий нейтрон погибает, обязательно вызывая превращение ядра, даже если он потеряет почти всю свою кинетическую энергию, прежде чем это произойдет ( медленные нейтроны [6]). Однако сами свободные нейтроны приходится получать (исключая котел с цепной реакцией) с помощью ядерных превращений, вызываемых заряженными частицами, с относительно малыми выходами. Поэтому на первый взгляд можно было бы ожидать, что количество радиоэлементов, получаемых при непосредственной бомбардировке заряженными частицами (от естественных радиоактивных источников или ускорительных установок), будет не меньше, чем получаемое с помощью нейтронов от источников с естественными радиоэлементами или нейтронов, испускаемых мишенями ускорителей. В действительности, однако, выходы в таком двухстепенном процессе сильно увеличиваются. Причина заключается в том, что на первой стадии процесса можно выбрать для мишени такой материал, который в силу низкого потенциального барьера и подходящего протон-нейтронного отношения обладает хорошим нейтронным выходом на второй стадии незаряженные нейтроны легко реагируют даже с очень сильно заряженными ядрами, в то время как непосредственное проникновение первичных заряженных частиц в такие ядра потребовало бы чрезмерных энергий. Однако преимущество хорошего выхода приобретается не даром. Для медленных нейтронов, как правило, преобладает реакция (п, у), приводящая к образованию изотопов из вещества мишени, которые нельзя химически отделить (см., однако, гл. IX) быстрые нейтроны, которые часто приводят к неизотопным продуктам, дают меньшие [c.39]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...