Бета-распад. Определение максимальной энергии бета-спектра. Бабенко А.Г - 9 стр.

UptoLike

9
Явление прохождения бета-частиц через толстые слои поглотителя
можно представить на качественном уровне следующим образом. Основ-
ная доля бета-частиц высокоэнергетической части спектра (быстрые элек-
троны
2
~Emc) проходят первоначально некоторый отрезок пути l прибли-
зительно прямолинейно, испытывая лишь незначительные отклонения на-
правления импульса за счет рассеяния, теряя энергию на ионизацию, и не-
значительно, на тормозное излучение. По мере того как энергия быстрых
бета-частиц уменьшается вследствие ионизационных потерь энергии, ве-
роятность рассеяния возрастает и угловое распределение относительно
первоначального направления уширяется, приобретая вид,
близкий
к распределению Гаусса, обусловленному многократным рассея-
нием бета-частиц. Наиболее вероятный угол рассеяния при этих условиях
возрастает пропорционально корню квадратному из толщины поглотителя.
При дальнейшем перемещении в поглотителе с ростом пути
l угловое рас-
пределение движения частиц приобретает диффузный характер. То есть
распределение импульсов частиц по всем направлениям становится равно-
вероятным, и исчезает преимущественное направление перемещения бета-
частиц в пределах начального телесного угла.
Величину пути
l, после прохождения, которого распределение на-
правлений движения бета-частиц становится равновероятным, можно при-
ближенно оценить по формуле:
5, 9
1 exp( )
с
ll
Z
⎛⎞
≈−
⎜⎟
⎝⎠
,
где
Z
атомный номер вещества,
c
l средняя длина свободного пробега
бета-частиц в веществе и
1
c
l
μ
= , где
μ
коэффициент ослабления бета-
излучения.
Для средних толщин порядка
c
l убывание потока обусловлено в зна-
чительной степени рассеянием на углы
90° и потерями энергии на иони-
    Явление прохождения бета-частиц через толстые слои поглотителя
можно представить на качественном уровне следующим образом. Основ-
ная доля бета-частиц высокоэнергетической части спектра (быстрые элек-
троны E ~ mc 2 ) проходят первоначально некоторый отрезок пути l прибли-
зительно прямолинейно, испытывая лишь незначительные отклонения на-
правления импульса за счет рассеяния, теряя энергию на ионизацию, и не-
значительно, на тормозное излучение. По мере того как энергия быстрых
бета-частиц уменьшается вследствие ионизационных потерь энергии, ве-
роятность рассеяния возрастает и угловое распределение относительно
первоначального направления уширяется, приобретая вид,
близкий к распределению Гаусса, обусловленному многократным рассея-
нием бета-частиц. Наиболее вероятный угол рассеяния при этих условиях
возрастает пропорционально корню квадратному из толщины поглотителя.
При дальнейшем перемещении в поглотителе с ростом пути l угловое рас-
пределение движения частиц приобретает диффузный характер. То есть
распределение импульсов частиц по всем направлениям становится равно-
вероятным, и исчезает преимущественное направление перемещения бета-
частиц в пределах начального телесного угла.
    Величину пути l, после прохождения, которого распределение на-
правлений движения бета-частиц становится равновероятным, можно при-
ближенно оценить по формуле:
                                  ⎛           5,9 ⎞
                              l ≈ ⎜ 1 − exp(−    ) ⎟ lс ,
                                  ⎝            Z ⎠

где Z – атомный номер вещества, lc – средняя длина свободного пробега

бета-частиц в веществе и lc = μ −1 , где μ – коэффициент ослабления бета-
излучения.
    Для средних толщин порядка lc убывание потока обусловлено в зна-
чительной степени рассеянием на углы        ≥ 90°   и потерями энергии на иони-


                                       9