Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом. Мурзина Е.А. - 46 стр.

при   прохождении     слоя   вещества     х   можно   получить    при
интегрировании дифференциального          уравнения                В
                                                        dE   dx
                                                           =− .
                                                         E   t0
результате получаем уравнение:
E = E0 exp(-x/t0),
где E0 - начальная энергия электрона.
      Это соотношение помогает раскрыть смысл радиационной
единицы длины t0: при прохождении слоя вещества в 1 t0-единицу ( x
= t0 ) энергия электрона в среднем за счет тормозного излучения
уменьшается в e раз.

     5. Дифференциальная вероятность передачи определенной доли
энергии E′W(E,E′) dE′ имеет очень простой вид:          E′·W(E,E′)dE′
=dE′/t0. Это выражение не зависит от энергии фотона E' в
рассматриваемом приближении.
       На рис.2 .9 приведены дифференциальные потери энергии из-
за тормозного излучения на пути в одну радиационную единицу
длины в свинце для электронов с энергиями 1010 и 108 эВ. Из рисунка
видно, что энергия излучения почти с равной вероятностью
распределяется между фотонами с большой и малой энергиями, т.е.
энергия, передаваемая на единице пути фотонам с энергией в
интервале от 0 до 0,5 E, почти равна энергии, передаваемой фотонам в
интервале от 0,5 E до E. В первом случае возникает большое число
малоэнергичных фотонов, а во втором – всего один-два фотона
высокой энергии.
       Следствие этого – большой разброс электронов по энергиям
после первого же акта торможения их в веществе, т.е. электрон может
передать значительную часть своей энергии фотону и сразу
затормозиться. В этом ярко проявляется различие между
ионизационными потерями и потерями энергии на тормозное
излучение. Энергия, расходуемая на ионизацию, передается атомным
электронам, как правило, малыми порциями, и быстро растрачивается
на тепловое движение атомов вещества, т.е. происходит нагрев
вещества. Энергия в этом случае теряется безвозвратно.
       При тормозном излучении фотон имеет большую вероятность
унести энергию, сравнимую с энергией электрона. В этом случае
энергия электрона как бы "перекачивается" к фотонам, а не теряется
безвозвратно.
       Итак, при торможении электрон может затормозиться сразу,
образовав энергичный фотон, или плавно терять энергию, создавая
много фотонов. Это обстоятельство приводит к сильным флуктуациям
в радиационных потерях энергии.

                                 - 45 -