Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом. Мурзина Е.А. - 28 стр.

    2. Пробеги обратно пропорциональны плотности среды, т.е.
удобно измерять пробеги в массовых единицах длины. В этом случае
величина пробега практически не будет зависеть от характеристик
среды: Rρ(г/см2)~MV4/z2.
      При более аккуратных расчетах не следует забывать, что в
формуле Бете-Блоха есть еще коэффициенты, зависящие от среды: Z/A
и I. Но для большинства веществ с малыми и средними A величина
отношения Z/A~0,5 и очень медленно падает с увеличением A, а
средний ионизационный потенциал I стоит под знаком логарифма, т.е.
тоже слабо влияет на величину средних потерь энергии и, как
следствие этого, на величину пробега.
     3.Чтобы сравнивать пробеги                   частиц с     одинаковыми
кинетическими энергиями, удобно                   несколько   преобразовать
выражение для R:
     MV 4 M 2V 4     E2
R∝       =        ∝        .
     z2ρ   Mz 2 ρ   Mz 2 ρ
Из этого соотношения видно, что при равных кинетических энергиях
пробеги частиц обратно пропорциональны их массам.
     Пусть на слой поглотителя перпендикулярно к нему падает пучок
однородных частиц с одинаковой энергией E0. Как будет выглядеть
зависимость числа этих частиц N от толщины поглотителя x?
     Для тяжелых заряженных частиц (практически всех частиц,
кроме электронов), которые проходят слой поглотителя почти без
рассеяния и поэтому имеют прямолинейную траекторию в веществе,
все очень просто: частицы выбывают из пучка в основном из-за
остановки в результате потерь энергии на ионизацию и возбуждение
среды. А так как у них начальная энергия E0 была одинакова и
средние потери энергии dE/dx тоже одинаковы, то все частицы
должны были бы проходить одинаковые расстояния в веществе. В
этом случае кривая поглощения должна описываться горизонтальной
резко обрывающейся линией. На самом деле, вместо этой картины
наблюдается     разброс    величины    пробегов,   связанный    со
статистическим характером процесса ионизационных потерь. Частицы
теряют свою энергию в очень большом, но конечном числе отдельных
актов. Флуктуациям подвержено как число таких актов на единицу
длины, так и потери энергии в каждом отдельном акте, в особенности
в связи с образованием δ-электронов.
     Пробеги отдельных частиц распределены около среднего
пробега по закону Гаусса:
                         ( R − R)2 
р(R)dR=            ⋅ exp−           ⋅ dR ,
             1
           2π ∆R             ∆     
                                 2
                 2          2  R



                                         - 27 -