ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Первичные процессы из "Химическая кинетика и катализ 1985" Прохождение излучений через вещество приводит в итоге к потере его энергии. До тех пор пока энергия частиц и квантов излучений больше энергии ионизации молекул и атомов, она затрачивается в основном иа их ионизацию. [c.329] Проходя через вещество, электроны теряют свою энергию в основном за счет неупругих столкновений с электронами атомов. В результате столкновений происходит отклонение ударяющего электрона от его первоначального пути. Отклонение наблюдается и в тех случаях, когда электроны проходят близко к ядру атома. Поэтому обычно наблюдается сильное поглощение и рассеяние -частиц в веществе. Часть энергии электронов тратится на ионизацию и возбуждение атомов и молекул, часть на тормозное излучение, при очень больших энергиях -частиц ( 100 МэВ) энергия расходуется еще и на возбул дение и расщепление ядер. [c.329] Скорость потери энергии, локально поглощаемой при движении заряженной частицы в окружающей среде, выражается в единицах линейной потери (передачи) энергии (ЛПЭ)—килоэлектронвольтах на микрон. ЛПЭ зависит от природы среды и энергии частиц и увеличивается по мере их замедления. Первоначальная энергия частицы, деленная на средний пробег в веществе, называется средней ЛПЭ. ЛПЭ является характеристикой тормозной способности среды. [c.329] Поглощение у-лучей в веществе происходит по одному из трех механизмов. Если энергия у-квантов составляет около ЮкэВ (Я. 0,15 нм), то при взаимодействии фотона с атомом наблюдается фотоэлектрический эффект. Кинетическая энергия выбитого электрона равна энергии падающего фотона за вычетом энергии, необходимой для удаления электрона из атома. Фотон при этом полностью поглощается, и, следовательно, такой процесс не изменяет энергии фотонов проходящего пучка, а уменьшает только их общее число. С увеличением энергии падающих фотонов существенную роль начинает играть эффект Комптона. Фотон сталкивается с атомным электроном и претерпевает упругое рассеяние, при этом энергия падающего кванта распределяется между электроном отдачи и фотоном рассеяния. Возникающий электрон отдачи в свою очередь вызывает ионизацию вещества. [c.330] При эффекте Комптона общее число фотонов остается неизменным, хотя они теряют энергию, что приводит к уменьшению их частоты и, кроме того, к изменению нанравления их движения. Эти рассеянные фотоны также могут вызывать ионизацию вещества. Вероятность комптоновского взаимодействия зависит от числа электронов, приходящихся на единицу площади поперечного сечения. [c.330] В случае поглощения у-квантов, энергия которых больше 1,02 МэВ ( . 10- м), возрастает вероятность процесса образо вания пар. Электромагнитная энергия фотона при этом превращается в энергию возникающей электрон-позитронной пары. Как и при фотоэлектрическом эффекте, при образовании пар происходит полное исчезновение фотона. [c.330] Рентгеновские лучи отличаются от у-квантов только меньшей частотой и соответственно меньшей энергией, поэтому об их первичном действии на вещество можно сказать то же, что и о у-лу-чах небольшой энергии. [c.330] Нейтроны, проходя через вещество, сталкиваются и взаимо-,действуют исключительно с ядрами атомов. При этом природа ядер не изменяется, если не происходит захвата нейтрона ядром. Нейтроны могут быть захвачены ядрами (образуется изотоп), дмогут выбить из ядра составные частицы и таким образом при-/вести к образованию нового элемента. Если нейтрон не захватывается ядром, он может выбить атом из молекулы. Импульс, получеппый ядром выбитого атома, может быть настолько боль-гшим, что ядро выйдет из своей электронной оболочки. При не- больших энергиях нейтронов скорость выбитого атома невелика, и ядро сохраняет свою электронную оболочку, хотя последняя -может перейти в возбужденное состояние. [c.330] Вернуться к основной статье