Бета-распад. Определение максимальной энергии бета-спектра. Бабенко А.Г - 25 стр.

UptoLike

25
ПРИЛОЖЕНИЯ
Потери энергии бета-излучения в веществе
При прохождении бета-частиц через вещество происходит упругое и
неупругое рассеяние бета-частиц. В дальнейшем для определенности рас-
смотрим рассеяние только
β
-частиц. (то есть электронов).
Упругое рассеяние происходит при столкновении бета-частиц с ядра-
ми атомов, а также со свободными электронами. При таком рассеянии об-
щая кинетическая энергия взаимодействующих частиц не меняется, но
уменьшается кинетическая энергия
β-частиц и меняется (уширяется) угло-
вое (пространственное) распределение их потока. Неупругое рассеяние бе-
та-частиц на связанных электронах атомов приводит к возбуждению или
(u) ионизации атома; при этом полная кинетическая энергия взаимодейст-
вующих частиц уменьшается.
При рассеянии кинетическая энергия
β-частиц уменьшается. По мере
уменьшения энергии бета-частиц вероятность упругих столкновений и ио-
низации атомов плавно возрастает, а вероятность возбуждения атомов
плавно убывает. Например, при энергиях бета-частиц 10
4
–10
6
эВ вероят-
ность упругих столкновений составляет 5 %, ионизацииоколо 35 %, а
возбуждения – 60 %.
Потери энергии
u
EΔ для малой толщины поглотителя
X
Δ на иониза-
цию и возбуждение атомов называют средними линейными ионизацион-
ными. Известно, что
()
(
)
,
ue
EnfEIZ
β
Δ≈ , где /
ea
nNZA
ρ
=
число электро-
нов в единице объема,
a
N число Авогадро,
ρ
плотность вещества,
Z
атомный номер,
A атомная масса
(
)
I
Z средний потенциал ионизации
атомов вещества. Вид функции
f
:
                                  ПРИЛОЖЕНИЯ
     Потери энергии бета-излучения в веществе
     При прохождении бета-частиц через вещество происходит упругое и
неупругое рассеяние бета-частиц. В дальнейшем для определенности рас-
смотрим рассеяние только β − -частиц. (то есть электронов).
     Упругое рассеяние происходит при столкновении бета-частиц с ядра-
ми атомов, а также со свободными электронами. При таком рассеянии об-
щая кинетическая энергия взаимодействующих частиц не меняется, но
уменьшается кинетическая энергия β-частиц и меняется (уширяется) угло-
вое (пространственное) распределение их потока. Неупругое рассеяние бе-
та-частиц на связанных электронах атомов приводит к возбуждению или
(u) ионизации атома; при этом полная кинетическая энергия взаимодейст-
вующих частиц уменьшается.
     При рассеянии кинетическая энергия β-частиц уменьшается. По мере
уменьшения энергии бета-частиц вероятность упругих столкновений и ио-
низации атомов плавно возрастает, а вероятность возбуждения атомов
плавно убывает. Например, при энергиях бета-частиц 104–106 эВ вероят-
ность упругих столкновений составляет 5 %, ионизации – около 35 %, а
возбуждения – 60 %.
     Потери энергии ΔEu для малой толщины поглотителя ΔX на иониза-
цию и возбуждение атомов называют средними линейными ионизацион-
ными. Известно, что ΔEu ≈ ne ⋅ f ( Eβ , I ( Z ) ) , где ne = N a ρ Z / A – число электро-

нов в единице объема, N a – число Авогадро, ρ – плотность вещества, Z –
атомный номер, A – атомная масса I ( Z ) – средний потенциал ионизации

атомов вещества. Вид функции f :




                                           25