Читайте также:
|
Источниками бета-излучения являются ядра, претерпевающие бета-распад.
Бета-распадом называется самопроизвольное превращение атомного ядра, при котором его заряд (Z) меняется на единицу, а массовое число (A) остается неизменным.
Различают три вида бета-распада:
1. β−-распад, при котором в ядре происходит превращение нейтрона в протон и из ядра испускаются электрон (e−) и анти-нейтрино (
):
AZ → A(Z + 1) + e− + . (5.1)
При β−-распаде ∆Z = +1.
2. β+-распад, при котором в ядре происходит превращение протона в нейтрон и из ядра испускаются позитрон (e+) и нейтрино (
):
AZ → A(Z − 1) + e+ + νe.
Электроны, проходя через вещество, испытывают упругое и неупругое рассеяние. При упругом рассеянии часть кинетической энергии падающего электрона передается ядру, которое можно считать неподвижным. В результате многократного упругого рассеяния узкий пучок моноэнергетических электронов, проходя через толстый слой вещества, постепенно расширяется. При неупругом рассеянии электроны расходуют свою энергию на возбуждение и ионизацию атомов поглотителя. Эти процессы обладают равной по порядку величины вероятностью и обычно объединяются под общим названием ионизационных потерь энергии. Согласно теории Бора и Бете, средняя ионизационная потеря на единице пути при взаимодействии электронов с веществом (при b = v /c*0,5) определяется соотношением:
(2.10)
где e — заряд электрона; Z — порядковый номер атомов вещества; m e — масса электрона; v e — скорость электрона; 
— средняя энергия ионизации атома вещества; 
— число атомов в единице объема вещества; M — молярная масса вещества.
Величина 
изменяется относительно мало, поэтому величина 
зависит в основном от плотности тормозящего вещества и энергии электронов.
Некоторые вторичные электроны, возникающие на пути первичного электрона, могут обладать достаточной энергией, чтобы производить ионизацию. Полная плотность ионизации равна сумме пар ионов, производимых как первичными, так и вторичными электронами на пути первичной частицы.
Кроме потерь энергии на возбуждение и ионизацию, электроны теряют энергию вследствие испускания тормозного излучения, возникающего при ускорении электронов в кулоновском поле ядра. Эти потери энергии называются радиационными. Согласно теории Бете и Гайтлера, средние радиационные потери энергии электроном на единице пути равны
(2.11)
где 
— классический радиус электрона.
Следовательно, радиационные потери возрастают пропорционально Z 2, в то время как потери на ионизацию пропорциональны Z.
Полные потери энергии электронов в веществе складываются из ионизационных и радиационных потерь.
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 60 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Источники альфа-излучения. Взаимодействие альфа-частиц с веществом. | | | Взаимодействие нейтронов с веществом. |