Комптона эффект

Рис. 46. Коэффициенты поглощения 7-излучения кристаллом Nal (Т1) в зависимости от энергии т —фотоэффект а —комптон-эффект х обра-зование пар х — полный коэффициент поглощения.

Сцинтилляторы, которые наиболее часто применяются для гамма-спектрометрии, представляют собой одиночные кристаллы йодида натрия, активированного таллием. Сцинтилляционные спектры гамма-излучения состоят из одного или более острых характерных фотоэлектрических пиков, соответствующих энергиям источника гамма-радиации. Поэтому эти спектры полезны для идентификации, а также для обнаружения гамма-излучающих примесей в препарате. Кроме характерных пиков, в спектре обычно имеются и другие пики, обусловленные вторичным воздействием радиации на сцинтиллятор и его окружение, таким, как обратное отражение, аннигиляция позитронов, суммирование совпадений и флуоресцентные рентгеновские лучи. Кроме того, в результате рассеяния гамма-фотонов в сцинтилляторе и окружающих материалах возникают щирокие полосы, известные как спектры Комптона (эффект Комптона). Калибровка прибора производится с помощью известных образцов радиоактивных изотопов, энергетические спектры которых определены. Форма спектров будет различной в зависимости от используемых приборов это определяется различной формой и размерами кристаллов, применяемыми защитными материалами, расстоянием между источником излучения и детектором, а также типами дискриминаторов, используемых в амплитудных анализаторах импульсов. При использовании спектра для установления подлинности радиоизотопов необходимо сравнивать спектр исследуемого образца со спектром известного вещества, радиоактивность которого измерена тем же прибором и при тех же условиях. [c.78]

До сих пор для регистрации радиоактивного излучения наиболее часто используются самогасящиеся газоразрядные счётчики ( счётчики Гейгера ), работающие в режиме тлеющего разряда. Эти детекторы изготавливаются в виде цилиндра, по оси которого расположена тонкая нить, являющаяся анодом, а стенки являются катодом (стенки выполняются либо из металлического сплава, либо из стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесён металл или графит). При правильном выборе напряжения на аноде попадание даже одного электрона внутрь детектора вызывает лавинную ионизацию, распространяющуюся вдоль всей длины нити. Амплитуда импульса при этом не зависит от первичной ионизации. Для прекращения разряда применяются специальные добавки (гасящие добавки). Детекторы, выполненные с окошком в торцевой части, закрыты листком слюды, являются селективными для регистрации бета-излучения, так как альфа-частицы задерживаются слюдой, а эффективность регистрации гамма-излучения (которая определяется вероятностью ионизации рабочей среды счётчика вследствие фото-эффекта, комптон-эффекта или образования пары электрон-позитрон) при относительно малых энергиях невелика. При уменьшении толщины слюды будет частично регистрироваться и альфа-излучение. [c.105]

Комптон-эффект подтвердил наличие импульса у фотонов, описываемого формулой (XX.3). [c.426]

Характер взаимодействия ионизирующего излучения е веществом определяется параметрами частиц и свойствами вещества. При взаимодействии заряженных частиц со средой основной причиной потерь энергии являются столкновения с атомами (электронами и ядрами), приводящие к ионизации и многократным рассеяниям. Потеря энергии электронами происходит также в результате радиационного торможения, а для тяжелых частиц (протон, а-частица) - потенциального рассеяния на ядрах и ядерных реакций. При взаимодействии 7-излуче ния со средой потеря энергии объясняется Комптон-эффектом (рассеяние 7-кванта на электронах), фотоэффектом (поглощение у-кванта с передачей энергии электрону), образованием электронно-позитронных пар (при энергиях V-квантов 1,02 МэВ) и ядерных реакций (при 10 МэВ). [c.107]

Если фотоэффект свидетельствует об определенной дискретной энергии кванта (фотона), то комптон-эффект доказывает наличие импульса фотона Если энергия фотона велика сравнительно с энергией связи электрона, то обычно электрон не поглощает всей энергии кванта. [c.425]

Казалось бы, не могло быть сомнения в волновой природе света, о которой свидетельствовали многочисленные явления дифракции. Однако фото- и комптон-эффекты противоречили этому представлению. Основная особенность фотоэффекта заключается в том, что энергия электрона, вылетающего из металла под влиянием освещения, не зависит от интенсивности света. Оказалось, что энергия этого электрона зависит лишь от частоты падающего на металл света. С классической точки зрения эти закономерности не понятны. Упруго связанный в металле электрон должен был раскачиваться полем света, и энергия, им воспринятая, должна была бы зависеть от интенсивности света. [c.425]

Томография с использованием рассеянного излучения. Интенсивность комптоновского рассеяния является линейной функцией атомного номера среды рассеяния, и поэтому получение изображений с использованием комптон-эффекта возможно для многих материалов. Существует сложная взаимосвязь между мощностью источника излучения, размерами детектора, геометрией контроля и объемом дефектов, регистрируемых [c.100]

Рис. 44.25. Коэффициенты ослабления у-квантов в алюминии (а) и свинце (б) [7] за счет различных процессов I — комптон-эффект 2 — фотоэффект 3 — образование пар 4— полный коэффициент ослабления.

Возможно точное измерение координаты (Ад - 0), но в этом случае импульс практически не может быть измерен (Ар—>оо). Причина возникновения этих неточностей, по В. Гейзенбергу, — сам акт измереиия, принципиально воздействующий на объект. Представим себе, что мы хотим измерить координату частицы. Это можно сделать, направив на нее квант. Однако из-за комптон-эффекта квант передает часть своей энергии частице, изменив ее импульс. По законам геометрической оптики измерение положения частицы может быть сделано тем точнее, чем меньше длина волны падающего света. Однако, согласно уравнению (ХХ.4), в этом случае импульс будет достаточно велик, и мы внесем существенное и неопределенное изменение импульса. [c.431]

Комптон-эффект подтвердил наличие импульса у тонов, описываемого формулой (ХХ1.3). [c.545]

Комптоновское взаимодействие. В случае комптоновского рассеяния фотоны не поглощаются, но они не имеют уже прежней энергии и в результате выбывают из пучка частиц с энергией Ео. Комптон-эффект становится существенным при энергии у-квантов много большей энергии связи электронов в атомах среды. Сечение взаимодействия не имеет такой сильной зависимости от Е среды как при фотоэффекте [c.66]

Возможен и другой случай, когда гамма-квант сталкивается с электроном, сообщает ему часть своей энергии и продолжает свое движение. Но после встречи он стал менее энергичным, более мягким , и в дальнейшем слою тяжелого элемента поглотить такой квант легче. Это явление носит название комптон-эффекта по имени открывшего его американского ученого. [c.268]

Относительный вклад каждого из трех рассмотренных процессов в ослабление у-излучения изменяется в зависимости от энергии у-квантов (рис. 2.5) и атомного номера вещества-поглотителя. С ростом энергии у-квантов вероятность фотоэффекта резко уменьшается вероятность комптоновского рассеяния падает медленнее, чем при фотоэффекте вероятность образования пар растет, начиная с энергии у-излучения 1,02 МэВ. С ростом атомного номера 2 вещества-поглотителя вероятность фотоэффекта возрастает пропорционально комптон-эффекта — пропорционально 2, эффекта образования пар — пропорционально 2 . [c.17]

На рис, 40 приводится зависимость полного коэффициента поглощения а от длины волны к при 0° С и 1 мм Hg для различных газов. Пунктирные части кривой указывают области, в которых преобладает рассеяние. При рассеянии рентгеновских лучей ионизация происходит вследствие поглощения рассеянного излучения, а также под действием комптоновских электронов и квантов, рассеянных при комптон-эффекте. Значение а пропорционально плотности и зависит от /. я Z [о. VZ ). Для малых ). комптоновское и упругое рассеяния превышают поглощение. [c.86]

Закон сохранения энергии является всеобщим законом природы он применим как к микросистемам, так и к макросистемам. Все попытки ученых, стоящих на позициях идеализма, опровергнуть закон сохранения энергии оканчивались крахом. Последняя такая попытка была предпринята в 1936 г. Шенкледом на основании опытов по исследованию Комптон-эффекта, которые, как показали дальнейшие исследования, оказались ошибочными. Абсолютное значение внутренней энергии не может быть определено. В связи с этим при рас-счетах всегда оперируют ее изменением — II1 = А11, где О1 и Уг — значения внутренней энергии в начальном и конечном состояниях системы соответственно А — конечное изменение свойства системы (здесь конечное изменение внутренней энергии). Бесконечно малое изменение внутренней энергии будем обозначать через (11/. Так как внутренняя энергия является функцией состояния, то йИ будет и полным дифференциалом. Величина А.11 (И1) считается положительной, если внутренняя энергия системы при протекании в ней процесса возрастает, и отрицательной, если убывает. [c.186]

Материал Фотоэффект Еу<Ех Комптон- эффект Е <Еу < Е2 Образование пары Еу > Е2 [c.67]

Для естественных и искусственных радиоактивных веществ энергия у-излучения обычно не превышает нескольких мегаэлектронвольт. Поэтому основным эффектом взаимодействия у-кван-тов с веществом защиты является фото- и комптон-эффекты. В случае комптон-эффекта вещества имеют практически одинаковый эффективный атомный номер, так как коэффициент передачи энергии излучения, рассчитанный на один электрон, для всех веществ одинаков. [c.80]

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]

Детекторы. Действие детекторов радиоактивного излучения основано на различных процессах взаимодействия частиц с веществом [13, 15, 16]. Основными процессами, которые вызываются заряженными частицами, являются ионизация и возбуждение атомов и молекул. Нейтральные частицы (например, нейтроны, гамма-кванты) регистрируются по вторичным заряженным частицам, появляющимся в результате взаимодействия с веществом. В случае гамма-квантов — это электроны, возникающие в результате фотоэффекта, комптон-эффекта, и рождения электрон-позитронных пар. Быстрые нейтроны регистрируются по заряженным продуктам взаимодействия (ядрам, протонам, мезонам и т.д.), медленные нейтроны — по излучению, сопровождающему их захват ядрами вещества. [c.105]

Значения коэффициентов С(- и 0.1 приведены в табл. 6,8 21 и — порядковые номера элементов г и п слоев защиты сг + П) коэффициенты фото-, комптон-эффекта и образования пар в г-м и п-м слоях [c.83]

Вклад рассеянного излучения необходимо учитывать дозовым фактором накопления в чугунной дроби i([Xo, di). Для перехода от единиц потока у-квантов к единицам экспозиционной дозы можно использовать соотношение iVf = 7,07 10V (т- -+ СГ0 ), где т — коэффициент фотопоглощения в воздухе стр — коэффициент преобразования энергии фотонов в кинетическую энергию электронов при комптон-эффекте. [c.228]

МэВ. При распаде покояшегося л-мезона возникает излучение с энергией 70 МэВ. Г.и. обладает высокой проникаюшей способностью. С его действием связаны рождение пар электрон-позитрон, Комптона эффект и фотоэффект. gamma ray [c.54]

Здесь N — число ядер среды в 1 са Сф, о- , сГпар — течения фото- и комптон-эффекта и сечение образования пар в расчете на один атом. В случае весьма узкого пучка у-квантов значительную роль может играть также их упругое рассеяние без потери энергии, происходящее в основном иа малые углы, интегральный вклад которого мал по сравнению с комптоновским рассеянием. [c.964]

Краткий курс физической химии (1979) -- [ c.299 ]

Действующие ионизирующих излучений на природные и синтетические полимеры (1959) -- [ c.32 ]

Химия справочное руководство (1975) -- [ c.392 ]

Химия в атомной технологии (1967) -- [ c.227 ]

Теоретическая неорганическая химия Издание 3 (1976) -- [ c.40 ]

Теоретическая неорганическая химия (1969) -- [ c.43 ]

Теоретическая неорганическая химия (1971) -- [ c.42 ]

Применение поглощения и испускания рентгеновских лучей (1964) -- [ c.33 , c.34 ]

Химическая кинетика и катализ 1974 (1974) -- [ c.320 ]

Теория абсолютных скоростей реакций (1948) -- [ c.39 , c.40 ]

Теоретическая неорганическая химия (1969) -- [ c.43 ]

Химия изотопов Издание 2 (1957) -- [ c.150 , c.154 ]

Руководство по аналитической химии (1975) -- [ c.202 , c.217 , c.219 ]

Катионная полимеризация (1966) -- [ c.508 ]

Физическая химия Издание 2 1967 (1967) -- [ c.12 ]

Теоретическая неорганическая химия (1971) -- [ c.42 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология