Фотоны высокой энергии

Фотонейтронный метод основан на образовании нейтронов под воздействием фотонов высокой энергии на ядра химических элементов. Выделяющиеся нейтроны регистрируют с помощью нейтронных счетчиков. [c.30]

Метод основан на образовании нейтронов [юд действием фотонов высокой энергии на ядра химических элементов [c.357]

В зависимости от механизма возбуждения рентгеновское излучение называется или тормозным или характеристическим. Тормозное излучение возникает при торможении быстрых электронов на атомах исследуемого вещества и представляет собой непрерывный спектр. Характеристический спектр — линейчатый рентгеновский спектр, возникающий при переходах электронов из внещних слоев атома на близко расположенные к ядру внутренние Л -, 1-, М-, Л -электронные слои. Для его возникновения необходимо, чтобы под действием какого-либо внешнего возбуждения теми же электронами пли фотонами высокой энергии электроны внутренних слоев перешли на свободные уровни внешних слоев. При возвращении такого возбужденного атома в основное нормальное состояние испускается квант характеристического излучения согласно (111.3). На рис. 82 показана схема возникновения характеристических рентгеновских спектров. Линии в пределах каждой серии отличают друг от друга индексами, обозначаемыми буквами греческого алфавита, например Ка, Кц, а, р, V и т. д. [c.181]

Для обозначения фотона используется символ у (греческая буква гамма ). Ранее этим символом обозначали у-лучи, представляющие собой фотоны высокой энергии, высвобождающиеся в процессе радио-.активного распада ядра. [c.587]

Строение внутр. оболочек А., электроны к-рых связаны гораздо прочнее (энергия связи 10 -10" эВ), проявляется лишь при взаимод. А. с быстрыми частицами и фотонами высоких энергий. Такие взаимод. определяют характер рентгеновских спектров и рассеяние частиц (электронов, нейтронов) на А. (см. Дифракционные методы). Масса А. определяет такие его физ. св-ва, как импульс, кинетич. энергия. От механических и связанных с ними магн. и электрич. моментов ядра А. зависят нек-рые тонкие физ. эффекты (ЯМР, ЯКР, сверхтонкая структура спектральных линий, см. Спектроскопия). [c.216]

Флуоресценция. Некоторые вещества обладают свойством электронного возбуждения после облучения их фотонами высокой энергии. Во.ч-никающее эмиссионное излучение может иметь ту же самую длину волны, что и у потока фотонов. Это явление известно под названием флуоресценции. Оно происходит, когда электро Н поднимается выше, чем [c.16]

Как было показано в разделе II, облучение катализатора в присутствии реагентов может в значительной степени изменить кинетику каталитической реакции. Недавно были опубликованы [72] результаты экспериментальных и теоретических исследований данного явления, а именно влияния видимого и ультрафиолетового света на адсорбционные и каталитические свойства полупроводников. Многие выводы, сделанные в этих работах, остаются справедливыми и для облучения частицами и фотонами высокой энергии. Как было показано в разделе III, В, в большинстве случаев почти вся энергия, рассеянная светом, а также радиацией высокой энергии, превращается в электронные возбужденные состояния (пары свободных носителей тока, экситоны и т. д.). Аналогия между действием ультрафиолетового света и гамма-излучения показана в работах Веселовского (раздел II, И, 2). [c.229]

Так, два фотона, обладающие суммарной энергией, эквивалентной массе электрона и позитрона (см. следующий раздел), могут превратиться в электрон и позитрон точно так же электрон и позитрон могут аннигилировать с образованием двух фотонов высокой энергии. [c.539]

При прохождении фотонов высоких энергий через вещество происходит рассеяние (т. е. изменение направления), ослабление их потока (т. е. число фотонов уменьшается) и потеря энергии (т. е. частота фотонов уменьшается). Эти изменения происходят за счет фотоэффекта, комптон-эффекта и образования пар. [c.320]

Фотоны высоких энергий (рентгеновские, у-кванты) и частицы высоких энергий (электроны, протоны и т. д.) могут производить ионизацию и смещение многих частиц, с которыми они сталкиваются при прохождении через вещество. Первичные продукты ионизации обычно обладают достаточной энергией, чтобы произвести вторичную ионизацию. В результате этого квантовый [c.332]

Если образец не реагирует с воздухом, то его можно сначала облучить и затем поместить в измерительную ампулу. Часто предпочитают проводить облучение в вакууме или в атмосфере определенного газа. В этом случае образец запаивают в измерительную ампулу до облучения. Кварцевые измерительные ампулы пропускают ближний ультрафиолет от видимого света до 200 ммк. Фотоны высокой энергии вызывают образование парамагнитных центров в самом кварце измерительной ампулы, о чем свидетельствует ее окрашивание. [c.333]

Первичный механизм воздействия инициирующего излучения на углеводород с растворенным в нем кислородом в общих чертах следующий. Фотон или частица высокой энергии при столкновении с молекулами вызывает образование положительно заряженных ионов КН и электронов Ъ. Часть электронов захватывается молекулами кислорода с образованием ионов Оа. Положительно заряженные ионы соединяются с электронами или отрицательно заряженными ионами, образуя возбужденные молекулы. Возбужденные молекулы диссоциируют на свободные радикалы. Таким образом, воздействие ионизирующего излучения на углеводород сводится к образованию свободных радикалов и возбужденных молекул. Различные виды излучений отличаются разной плотностью ионизации вдоль трека частицы (кванта) высокой энергии, а вследствие этого различной локальной концентрацией свободных радикалов. В случае а-частиц плотность ионизации вдоль трека частицы очень велика, длина пробега частицы мала. Вдоль трека каждой а-частицы возникает высокая концентрация свободных радикалов, главную роль в радиационно-химическом превращении под действием а-частиц должны играть реакции между свободными радикалами. Для электронов плотность ионизации вдоль пути частицы значительно ниже. В случае фотонов высокой энергии (рентгеновского и у-излучения) ионизация происходит более или менее равномерно по всему объему облучаемой жидкости. В этих случаях большую роль играют реакции радикалов с окружающими их молекулами. [c.194]

Гамма-активационный анализ. Как отмечалось выше, нейтронный активационный анализ оказывается недостаточно эффективным для некоторых элементов. Помимо упомянутого выше фтора следует отметить и цирконий, который содержит пять стабильных изотопов с массовыми числами 90, 91, 92, 94 и 96 (изотопы с массовыми числами 93 и 95 являются радиоактивными с 7 1/2 = 1,5 10 лет для и Т 1/2 = 64 суток для 2г). Очевидно, что нейтронное облучение всех стабильных изотопов с массовыми числами до 92 не приводит к образованию существенной активности, Содержание изотопов 94 и 96 составляет 17,5 и 2,5% ат., а их сечения захвата тепловых нейтронов малы 0,056 и 0,017 барна соответственно. Вследствие этого предел обнаружения циркония относительно велик. Положение улучшается при использовании гамма-активационного анализа под действием фотонов большой энергии. При облучении пучком таких тормозных фотонов мишени из циркония происходит вылет одного нейтрона из ядра и образование радионуклида циркония-89 с периодом полураспада 78,4 часа. Аналогично при облучении мишени, содержащей фтор, образуется фтор-18 с периодом полураспада 109,7 мин. Данный метод перспективен для определения скандия, титана, ванадия и некоторых других элементов, однако широкое применение его сдерживается дефицитом источников фотонов высокой энергии. [c.113]

Ядерные реакции записываются при помощи уравнений, подобных обычным химическим. В качестве примера рассмотрим превращение ядра одного из изотопов цинка в изотоп меди действием у-фотонов высокой энергии [c.20]

Ядерные реакции и деление ядер сопровождаются испусканием быстрых тяжелых заряженных частиц или фотонов высокой энергии. Все эти процессы ведут к ионизации и возбуждению атомов и молекул поглощающей энергию среды. [c.121]

Получение потоков заряженных частиц осуществляется в различного типа ускорителях. При этом с помощью ускорителей могут быть осуществлены самые разнообразные ядерные реакции и получены радиоактивные изотопы большинства химических элементов. Все реакции с заряженными частицами являются пороговыми. Сечение реакций является функцией энергии частиц. В циклотроне в качестве бомбардирующих частиц используют а-частицы, протоны, дейтроны, в специальных циклотронах — ионы более тяжелых элементов с, Ю, и др. В зависимости от рода бомбардирующих частиц и их энергии могут протекать реакции а, п а,р-, р,щ р,а с1,п й,р й,а С,Хп и т. п. В результате действия дейтронов на литиевую или бериллиевую мишень в циклотроне получают потоки быстрых нейтронов, которые вызывают реакции п, р п, а и п, 2п. В бетатроне в результате торможения потока быстрых электронов образуется поток фотонов высокой энергии, под действием которых может протекать реакция у, [c.241]

В фотонейтронном методе измеряется поток нейтронов, возникающих при действии фотонов высокой энергии на определяемый [c.537]

При поглощении фотона высокой энергии в поле ядра происходит рождение пары частиц — электрона и позитрона. Этот процесс описывается теорией Дирака, в которой позитрон рассматривается как дырка в энергетическом континууме. Энергетическое соотношение при этом процессе может быть записано в виде [c.178]

С другой стороны, свет короткой длины волны состоит из фотонов высокой энергии Н ), и, хотя дифракционные ошибки в микроскопе будут небольшими, на скорость электрона будет сильно влиять каждое столкновение с фотоном. Таким образом, при использовании такого излучения можно знать положение электрона, но не его скорость (рис. 1.3). [c.13]

Рис. 1.3. Воображаемый эксперимент с использованием фотонов высокой энергии.

Из рис. 2.9 видно, что значительная доля тормозных фотонов обладает низкой энергией. Проникающая способность их мала, и поэтому они поглощаются в поверхностном слое любого материала. Во многих случаях желательно получить однородное распределение поглощенной энергии по всему объему облучаемого вещества и избежать высоких доз на поверхности. Для этих целей перед источником помещают тонкие металлические фильтры, которые поглощают мягкую составляющую излучения, как это показано на рис. 2.10. Фильтры также уменьшают интенсивность фотонов высокой энергии, поэтому чрезмерная фильтрация нежелательна (табл. 2.7). [c.31]

Рассмотрим кристалл хлорида натрия. Представим себе ионизацию электрона хлорид-иона (отвечает положительному сродству к электрону) и переход его к катиону натрия (при отрицательной энергии ионизации). Фотон высокой энергии мог бы предоставить сумму энергий этих процессов. Такие фотоны на самом деле существуют, но их энергия настолько высока, что они принадлежат ультрафиолетовой области спектра. Поэтому хлорид натрия бесцветен. [c.315]

Концентрация собственных дефектов зависит также от плотности дислокаций (см. гл. IV). Наконец, важным средством создания дефектов в неравновесной концентрации является облучение кристаллов частицами и фотонами высоких энергий. Возникающие при этом вакансии и междоузельные атомы носят название радиационных дефектов. Изучение механизма их образования составля ет в настоящее время предмет самостоятельного раздела науки (см., например, [2, 4, 8]). Здесь коснемся этого вопроса лишь вскользь. [c.95]

Большинство мишеней требует для получения нейтронов у-фотонов высокой энергии, но исключение составляют дейтерий и бериллий, с порогом реакции в 2,27 и, соответственно 1,67 Мэв. Этими реакциями часто пользуются, особенно теперь, когда в качестве интенсивных источников у-лучей можно вместо радия применять сравнительно дешевые искусственные радиоактивные изотопы. Эти реакции дают выход нейтронов, сравнимый с радий-бериллиевыми источниками. Так, изотоп лантана La с полупериодом 40 дней, смешанный с бериллием, дает 20-10 нейтронов в секунду на 1 кюри активности. Такой же препарат иттрия Y с полупериодом 87 дней дает вдвое меньший выход. Применяют также радиоактивные сурьму натрий Na и др. Обычно у-препарат окружают толстым [c.190]

Радиоизотопы распадаются с различными периодами полураспада, излучая а-, Р- или 7-лучи. а-Лучи представляют собой ядра гелия, -лучи — электроны или позитроны и у-лучи — фотоны высокой энергии. [c.326]

Еще более четкая картина получается, если применить невидимые глазом фотоны высоких энергий — гамма-лучи, которые своб(дано проходят сквозь различные преграды. В соответствующих опытах использован радиоактивный торий, о нем более [c.365]

Любому электро.магнитному излучению соответствуют кванты или фотоны, энергию которых можно вычислить по уравнению (1.6). Фотоны распространяются как и волны, и поэтому имеют определенную частоту колебаний, скорость распространения и длину волны. Фотоны обладают механическим импульсом и могут передавать его другим частицам. Однако импульс легко обнаружить лишь у фотонов высокой энергии. [c.7]

При этой реакции гамма-фотон высокой энергии (более 1,2 МэВ) при взаимодействии с электрическим полем ядра атома превращается в две частицы электрон и позитрон. Таким образом, кванты электромагнитного поля превращаются в вещество. Реакции аннигиляции и рождения пар являются примером перехода одного вида материи в другой и обратно. [c.236]

Рекристаллизованный ПУ используется так же, как анизотропный поглотитель фотонов высокой энергии (16 ГэВ), а, также в качестве ралиаяионных детекторов. [c.458]

Гамма-лучи представляют собой электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны (т.е. фотоны высокой энергии). Положение гамма-лучей в шектромаг-нитном спектре показано на рис. 5.3, ч. 1. Гамма-лучи можно обозначать символом о7- Ядра, испускающие такое излучение, не меняют ни своего атомного номера, ни массового числа. Гамма-излучение почти всегда сопровождает какое-ниб удь другое [c.246]

По типу частиц, применяемых для облучения, различают нейтронный активационный аналнз (облучение нейтронами), фотоактивацион-ный анализ (облучение фотонами высокой энергии) и активационный анализ с помощью заряженных частиц. [c.356]

Активационный анализ. На явлении искусственной радиоактивности основан самый чувствительный метод химического анализа — активационный анализ. Исследуемое вещество облучают потоком частиц, способных вызывать ядерные реакции. При этом многие элементы,активируются, т. е. образуют радиоактивные изотопы, которые легко обнаружить по испускаемым ими излучениям. Чаще всего используют облучение нейтронами. При этом могут образоваться только изотопы того же элемента. При наличии соответствующей аппаратуры применяют для облучения также и потоки протонов, дейтронов, а-частиц и фотонов высокой энергии (у-лучей), способных выбивать из ядер нейтроны или протоны. В последнее время в активационном анализе нашло применение облучение потоком ядер Не , что позвм[яет решить трудную аналитическую задачу — определение малых примесей кислорода в металлах.— Прим. ред. [c.543]

Хотя электрон и при нормальном состоянии атома бещено. мечется в его недрах, однако самопроизвольно покинуть атом он не может — не выпустит ядро (ионизация атома самопроизвольно не происходит). При получении же атомом добавочной энергии извне (наложение достаточного потенциала, облучение фотонами высокой энергии, например у-фотонами, большое повышение температуры и т. п.) эмиссия электронов становится возможной (с потерей ато.мом своей электронейтральности — процесс ионизации). [c.34]

Самопроизвольный распад атомных ядер. Лишь ядра некоторых определенных составов устойчивы бесконечно долго. Все другие самопроизвольно распадаются, испуская 1а-частицы (2р2п) или р-частицы отрицательно заряженные электроны), или, в редких случаях, несколькими другими способами. Обычно ядерный распад сопровождается испусканием фотонов высокой энергии — у-лучей. Испускание 1а-частицы уменьшает атомный номер на 2 и массовое число на 4 единицы. Так, [c.35]

Фотоны. Ослабление потока фотонов высокой энергии (рентгеновы и -лучи) в веществе представляет собой сложное явление и определяется тремя различными процессами фотоэффектом (абсорбция), комптон-эффектом (рассеяние) и процессом образования пар. [c.177]

Этот процесс, называемый ионизацией, может протекать и по ряду других механизмов. Например, один из внешних электронов атома натрия может быть выбпт фотоном высокой энергии и после перегруппировки остальных электронов, в результате которой будут заняты К- и L-оболочки, образуется стабильная частица —ион Na . Ионизация может быть вызвана также столкновением атома с какой-либо элементарной частицей (электроном, нейтроном, протоном и т. д.), другими ионами или атомами. Отрицательно заряженные ионы образуются при взаимодействии с электроном (например, + [c.10]

При наличии реактора, оборудованного пневмопочтой, для активационных определений используют реакции образования короткожи-вущ их радиоактивных изотопов. В этом случае проводятся измерения радиоактивности облученных образцов без химической обработки с использованием у-спектрометров. В отдельных случаях использование для активационного анализа короткоживущих изотопов возможно и не в реакторе. Так, для определения кислорода образцы облучают фотонами с энергией 10—30 МэВ с помощью бетатрона или линейного ускорителя электронов, при торможении которых на мищени появляется поток тормозного излучения — фотонов высокой энергии. Из кислорода по реакций Ю(у, n) S0 образуется радиоактивный изотоп кислорода с Ti/j = 2,1 мин и энергией позитронов 1,6 МэВ. [c.388]

Образование атомов и свободных радикалов при излучении, испускаемом радиоактивными элементами. При действии а- и -частиц, испускаемых радиоактивными элементами, а таклсе фотонов высокой энергии (у- и рентгеновские лучи) на молекулы происходят сложные реакции разложения. Эти реакции интенсивгю изучались в последнее время. Эти излучения действуют прежде всего на внешние электронные оболочки атомов, входящих в состав молекул. При поглощении энергии отрываются электроны и образуются положительные ионы, обладающие высокой энергией и поэтому очень неустойчивые, которые мгновенно превращаются (путем присоединения электронов) в свободные радикалы и продукты их стабилизации. Вода сначала разлагается на атомы водорода и гидроксильные ионы [c.287]

Ширина резонансных пиков на половине максимума составляет несколько Мэв, а соответствующая резонансная энергия медленно уменьшается с ростом А от - 24 Мэв для 0 до - 14 Мэв для Та . Проинтегрированные по области резонансов сечения изменяются от 0,05 Мэв-барн для легчайших элементов до 2—3 Мэв-барн для тяжелых элементов. Энергия дипольного резонанса столь мала, что посредством этого механизма могут происходить в основном только простые процессы, такие, как (у, п)-, (у, р)- и в некоторой мере (у, 2ге)-реакции и реакции фотоделения. Некоторые реакции наблюдались с малыми сечениями при энергиях ниже дипольного поглощения они вызваны, вероятно, квадрупольными эффектами. Сечение фотореакций остается малым ( 10% сечения в максимуме) также и выше резонансной энергии вплоть до порога рождения мезонов фотонами высокой энергии (>150 Мэв), когда сечение начинает увеличиваться и начинают реализоваться процессы, подобные обсуждавшимся в разделе В. [c.321]

В качестве примера можно сослаться на реакцию образования пары частиц — электрона и позитрона — под действием фотонов высокой энергии. В этой реакции квант отрицательного электрического вещества, или заряда, и его антиквант заимствуются из парена и изменяют свою активность (электрический потенциал) от нуля до некоторой конечной величины. Порции некоторых других недостающих веществ, входящих в состав электрона и позитрона (хронального, метрического, ротационного, вибрационного, вермического и т. д.), поставляются фотонами, а частично, может быть, и пареном. Инициирующими частицами могут служить не только фотоны например, с помощью протонов высоких энергий из парена удается успешно выбить большое число других протонов. [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология