Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом. Мурзина Е.А. - 12 стр.

наибольшей вероятностью и при         которых     осуществляется
наибольшая      передача энергии, поэтому они, в основном, и
определяют проникающую способность частиц в вещество.
    Эти элементарные электромагнитные процессы можно
классифицировать с точки зрения классической физики на основе
представления о параметре удара (прицельном параметре или
параметре соударения) b, т.е. расстоянии наибольшего сближения
частиц.
    При взаимодействии частиц с атомами среды, через которую они
летят, естественно сопоставлять величину параметра удара b с
размером атомов a. В зависимости от того, как соотносятся между
собой величины      b и a    происходит тот или иной процесс
взаимодействия.

    1.     b >> a . Если параметр удара настолько велик, что атом
реагирует как целое на переменное          электромагнитное поле,
создаваемое заряженной частицей, то возникает возбуждение и
ионизация атомов.
     Взаимодействие фотона с атомом, как целым, приводит к
фотоэффекту.
    2.      b ~ a . Если параметр удара сравним с размерами атома,
то будет происходить взаимодействие частицы с отдельными
электронами атома. В этом случае заряженная частица может передать
электрону значительную энергию, электрон вырывается из атома и сам
может производить ионизацию других атомов. Такой электрон
называется δ-электроном. Если энергия, получаемая δ-электроном,
велика по сравнению с энергией связи его в атоме, то это явление
может рассматриваться как взаимодействие пролетающей частицы и
свободного электрона.
При столкновении фотона с таким "свободным" электроном фотон
рассеивается (комптоновокое рассеяние, комптон-эффект).
    3. b << a. При еще меньших значениях параметра удара
происходит взаимодействие частицы с кулоновским полем ядра.
Траектория частицы при этом заметно искривляется, и происходит
ускорение (или замедление) частицы.        Согласно классической
электродинамики в этом случае должно возникнуть тормозное
излучение.
    При взаимодействии фотонов высокой энергии с ядрами атомов
могут возникать электрон-позитронные пары. При этом фотон
поглощается, и вся его энергия переходит в энергию пары. Этот
эффект пороговый, так как он может происходить, если энергия
фотона больше суммарной энергии покоя электрона и позитрона.
Ядро принимает на себя избыток импульса. Заряженные частицы тоже

                              - 11 -