Прохождение протонов через вещество

Заряженные частицы при прохождении через вещество теряют свою энергию в результате различных процессов. В случае тяжелых заряженных частиц (протоны, дейтроны, а-частицы и т. д.) в диапазоне энергий, используемых в радиационной химии, потери энергии обусловлены главным образом упругими столкновениями с электронами атомов среды. Возможны также потери энергии на излучение и рассеяние. [c.13]

АЛЬФА-ЧАСТИЦА (а-частица) - частица, идентичная ядру атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет заряд 2+, массовое число 4. А.-ч. испускаются при а-распаде радиоактивных изотопов различных элементов. При прохождении через вещество А.-ч. сильно ионизирует атомы среды, быстро теряет свою энергию, имеет очень малую длину свободного пробега, что в значительной степени зависит от природы поглощающего А.-ч. вещества. А.-ч. используют для осуществления целого ряда ядерных реакций. [c.20]

Следует провести различие между эффектами разных типов ионизирующего излучения. При прохождении тяжелых заряженных частиц (например, а-частицы или протоны) через вещество удельная ионизация, т. е. количество ионов, приходящихся на единицу длины, велика. Далее, поскольку высока концентрация ионов и радикалов, важную роль должны играть ион-ионные, нон-радикальные и радикал-радикальные реакции. При прохождении через вещество частиц меньшей массы, таких, как фотоэлектроны, ионизация намного меньше, и поэтому маловероятны реакции второго порядка по концентрациям промежуточных частиц. Таким образом, влияние ионизации в некоторой степени напоминает эффекты, наблюдаемые при использовании импульсного радиолиза и метода вращающегося сектора. [c.76]

Отсутствие заряда у нейтрона обусловливает существенно различные характеристики прохождения через вещество потоков нейтронов и протонов проникающая способность первых во много раз выше, чем вторых, так как электростатическое взаимодействие протонов с элементарными частицами вещества приводит к значительной потере их энергии. [c.6]

Радиационная химия изучает воздействие на вещества частиц и излучений с энергией 10 —10 эВ ( -кванты, быстрые электроны, а-частицы, протоны отдачи и осколки деления тяжелых ядер). При прохождении через вещество все эти частицы производят сильную ионизацию, которая приводит к образованию большого количества вторичных б-электронов (например, у-квант с энергией 1 МэВ создает 10 н-10 вторичных электронов). Последние характеризуются широким спектром энергии и играют основную роль в радиационно-химических превращениях. При. неупругих соударениях электронов с молекулами происходят процессы ионизации и возбуждения молекул. Для разных молекул максимум сечений процессов возбуждения соответствует энергиям электронов около 10ч-20 эВ, процессов ионизации — около 70- 100 эВ. [c.86]

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]

Действие ионизирующей радиации на живые организм ы, Р1злучения, электромагнитные (лучи Рентгена и гамма-лучи) и корпускулярных частпц (протоны, нейтроны и др.), попадая в ткани организма, теряют свою энергию, а живая материя претерпевает сложные превращения. Основным первичным физическим процессом такого взаимодействия являются ионизация и образование возбужденных атомов и молекул, заключающиеся в том, что квант энергии электромагнитных излучений или ядерная частица вырывает электрон из внешней оболочки атома или молекулы. Потеряв электрон, они становятся положительно заряженными ионами. Оторвавшийся электрон, несущий отрицательный заряд, присоединяется к другому атому или молекуле, которые также превращаются в отрицательно заряженные ионы. Так возникает пара ионов. Отсюда и название этого вида радиации— ионизирующая, т. е. вызывающая образование ионов при прохождении излучений через вещество. Пары ионов возникают на всем пути пробега кванта или частицы, и нейтральные атомы становятся заряженными. [c.193]

Радиационная химия. Фотоны, обладающие большой энергией (рентгеновские и -(-лучи), и частицы, имеющие большую скорость (электроны, протоны, а-частицы и осколки деления ядер), при прохождении через вещество вызывают появление возбужденных частиц, инициирующих множество химических реакций. Энергия такого типа излучения гораздо больше, чем энергия химических связей. [c.703]

Прохождение ионизирующего излучения через вещество сопровождается передачей веществу энергии излучения, в результате чего происходит ионизация и электронное возбуждение его молекул. Ускоренные электроны, р-частицы, протоны, дейтроны, а-частицы и другое корпускулярное излучение производят ионизацию и возбуждение непосредственно или через выбитые электроны. Абсолютное количество частиц (молекул, атомов, ионов, свободных радикалов и т.п.), образующихся или расходующихся в химической системе при поглощении 100 эв энергии ионизирующего излучения, назьшается радиационно-химическим выходом. Общепринято вслед за символом [c.157]

Нейтрон был открыт английским физиком Джеймсом Чедвиком также в 1932 г. Нейтроны —частицы с массой, несколько превышающей массу протона, и с электрическим зарядом, равным нулю. При прохождении через твердые вещества нейтроны отклоняются только в тех случаях, когда они подходят совсем близко к ядру атома данного вещества. Нейтроны и ядра имеют очень небольшие размеры (около 10 см), а поэтому вероятность их соударения очень мала, чем и объясняется способность нейтронов проникать через очень толстые слои тяжелых элементов. Нейтроны взаимодействуют со многими ядрами атомов, как это показано в следующем разделе. Нейтрон подвержен самопроизвольному распаду с образованием протона и электрона в соответствии с реакцией [c.541]

Принимая плотность ядерного вещества равной примерно 10 нуклон/см и эффективное сечение взаимодействия для протонов с энергией в несколько сотен Мэв 30-10 см , получим для среднего свободного пробега протона в ядерной материи значение —3-10 см, т. е. расстояние того же порядка величины, что и радиусы ядер. Не удивительно поэтому, что протон высокой энергии испытывает при прохождении через сложное ядро лишь небольшое число соударений, оставляя в ядре только некоторую часть своей энергии и непосредственпо выбивая иногда нуклон, с которым он сталкивается. Испытавшие соударение нуклоны в свою очередь часто приобретают значительную энергию, так что их прохождение через ядро можно рассматривать точно так же, как и для падающего протона таким образом, развивается внутриядерный каскад быстрых нуклонов. При энергиях выше 350 Мэв каскад должен включать также и я-мезоны, которые могут рождаться в нуклон-нуклонных столкновениях. [c.317]

Нейтроны (нейтронное излучение)—нейтральные элементарные частицы. Поскольку нейтроны не имеют электрического заряда, при прохождении через вещество они взаимодействуют различным образом только с ядрами атомов. В результате этих процессов образуются либо заряженные частицы (ядра отдачи, протоны, дейтроны), либо /-излучение, вызывающие ионизацию. По характеру взаимодействия со средой, зависящему от уровня Э11ергии нейтронов, они условно разделены на [c.66]

Первичные радиационно-химические процессы. Прохождение ионизирующего излучения через вещество сопровождается передачей веществу энергии излучения, в результате чего происходит ионизация и электронное возбуждение его молекул. Ускоренные электроны, р-частицы, протоны, дейтоны, а-частицы и др. корпускулярное излучение производят ионизацию или возбуждение непосредственно и через выбитые электроны. При прохождении электромагнитного излучения эти действия вызываются фото- или комнтонов-скими электронами, к-рые, в свою очередь, образуют вторичные электроны. Нейтроны при упругих столкновениях с ядрами образуют ионы, а при ядерных взаимодействиях — осколки деления или ядра отдачи, к-рые также производят ионизацию. Вторичные электроны в большинстве случаев имеют достаточную энергию для того, чтобы произвести ещ несколько актов ионизации или возбуждения. Доли ноглощенной энергии излучения, расходуемые на ионизацию и на возбуждение, примерно одинаковы. Образовавшиеся ионы и возбужденные молекулы вступают в разнообразные реакции, основные типы к-рых представлены в таблице. [c.213]

Характер распределения Р.д. в объеме твердого тела зависит от вида применяемого излучеиияь Так, при действии легкого электромагнитного излучения (рентгеновские лучи, у иванты), а также электронов Р. д. распределяются равномерно по всему облучаемому объему вещества. Использование для облучения тяжелых заряженных частиц (протоны, а-частицы, ионы азота и кислорода, продукты деления и т. д.) приводит к локализации Р. д., гл. обр. вдоль пути частицы. Прохождение заряженной частицы или электромагнитного излучения через вещество обычно сопровождается возбуждением электронов и ионизацией значительного числа атомов или ионов, образующих решетку. [c.217]

Этой толщины достаточно для полного поглощения как а-частиц, так и протонов. Результаты опытов показали, что бериллий испускает какие-то сильно проникающие лучи — они проходили не только через стенки трубы, но и через слои свинца толщиной 10 см. Поэтому сначала их приняли за коротковолновое электромагнитное излучение. При повторении таких опытов Фредерик и Ирен Жолио-Кюри пробовали ослабить это излучение, помещая на его пути экраны из различных веществ. К своему удивлению они обнаружили, что если экран состоял из веществ, содержащих водород (парафин, вода), то излучение не только не ослаблялось, а наоборот, значительно усиливалось. Объяснение этому загадочному явлению на основании ряда дополнительных исследований дал английский физик Чедвик. Он предположил, что высокая проникающая способность нового излучения объясняется тем, что оно представляет собой не электромагнитное излучение, а поток ранее неизвестных частиц. Эти частицы имеют размеры и массу протонов, но совершенно лишены заряда. Поэтому они не подвержены влиянию электрических полей при прохождении через вещество и почти не тормозятся при столкновении с электронами, так как они в 1839 раз тяжелее их. Эти частицы лишь замедляются при непосредственных соуда- [c.278]

Как будет работать в данный момент АТР-синтетаза - в направлении синтеза или гидролиза АТР, - зависит от точного баланса между изменениями свободной энергии для прохождения фех протонов через мембрану в матрикс (АСзн+ меньше нуля) и лля синтеза АТР в матриксе (AG HHT АТР больше нуля). Как уже говорилось, величина АСсинт атр определяется концентрациями трех веществ в матриксе митохондрии - АТР, ADP и Pi (см. рис. 7-22). С другой стороны, величина АСзн+ будет пропорциональна протонодвижущей силе на внутренней мембране. Приводимый ниже пример поможет понять, каким образом соотношение между этими двумя изменениями свободной энергии влияет на работу АТР-синтетазы. [c.449]

Тяжелые заряженные частицы характеризуются тем, что при прохождении через вещество они образуют треки с очень высокой плотностью ионизации. Длины пробега таких частиц в различных средах имеют вполне определенное значение (в зависимости от их энергии и плотности среды), в то время как поглощение - --излучения следует экспоненциалыюм закону. Для получения пучков тяжелых частиц высоко энергии пользуются ускорителями различной конструкции. Установка Ван-де-Граафа, например, может быть использована для получения протонов с энергией от 1 до [c.10]

Радиационная химия изучает химические реакции, протекающие в веществе при воздействии на него излучений высоких энергий, т. е. при прохождении через него пучков ионизирующих частиц. Радиационно-химические реакции называют радиолизом. К ионизиру-юнщм излучениям относятся рентгеновские и -лучи, а также пучки электронов, протонов, нейтронов, а-частиц и др. [c.363]

Нейтрон был открыт в 1932 г. английским физиком Джеймсом Чедвиком (1891—1974). Два немецких исследователя В. Боте и Г. Беккер в 1930 г. экспериментально установили наличие сильно проникающего (жесткого) излучения, которое возникает при бомбардировке металлического бериллия альфа-частицами, испускаемыми радием. Боте и Беккер считали, что это излучение представляет собой гамма-лучи. Затем-Фредерик Жолио и его жена Ирен Жолио-Кюри открыли, что излучение бериллия при прохождении через парафин или другое вещество, содержащее водород, вызывает образование большого числа протонов. Буду-чи не в состоянии объяснить факт образования протонов под действием-гамма-лучей, Чедвик решил выполнить серию экспериментов их результаты позволили установить, что излучение бериллия в действительности состоит из частиц, не имеющих электрического заряда и обладающих массой, приблизительно равной массе протона. Не имея электрического заряда, нейтроны слабо взаимодействуют с другими материальными частицами, за исключением тех случаев, когда они подходят к ним на очень близкое расстояние, не лревышающее 10 м. [c.588]

Протонный вискозиметт обычно используют в качестве специального детектора для высокомолекул5фных веществ. При этом измеряется фоновая вязкость элюента. При прохождении через детектор определяемого высокомолекулярного соединения вязкость возрастает и результирующий сигнал регистрируется в виде пика. [c.291]

В 1921 г. американский химик У. Д. Харкинс предположил, что ядра состоят из протонов и нейтронов он использовал сло]во нейтрон для обозначения гипотетической частицы с массой, равной массе протона, но не имеющей электрического заряда. Аналогичное предположение в том же году высказал Эрнест Резерфорд. Сробщение об открытии нейтрона появилось лишь в 1932 г. это открытие сделал английский физик Джеймс Чедвик (1891). Два немецких исследователя В. Боте и Г. Беккер в 1930 г. экспериментально установили наличие сильно проницающего излучения, которое возникает при бомбардировке металлического бериллия альфа-частицами, испускаемыми радием. Боте и Беккер считали, что это излучение представляет собой гамма-лучи. Затем Фредерик Жолио (1900—1958) и его жена Ирен Жолио-Кюри (1897—1956) открыли, что излучение от бериллия при прохождении через парафин или другое вещество, содержащее водород, вызывает образование большого числа протонов. Будучи не в состоянии объяснить факт образования протонов под действием гамма-лучей, Чедвик решил выполнить серию экспериментов их результаты позволили установить, что излучение от бериллия в действительности состоит из частиц, не имеющих электрического заряда и обладающих массой, приблизительно равной массе протона. Не имея электрического заряда, нейтроны очень слабо взаимодействуют с другими материальными частицами, за исключением тех случаев, когда они подходят к ним на очень близкое расстояние, не превышающее приблизительно 5 фм (5-10 м). [c.90]

Обнаружение элементарных частиц и у-лучей. С помощью люминесценции можно регистрировать потоки протонов, дейтронов, электронов, нейтронов, позитронов, мезонов, а-частиц и у-лучей. Прохождение каждой такой частицы через люминесцентные иеорганические и органические вещества вызывает возбуждение большого числа их центров свечения, излучение которых дает вспышку люминесценции, называемую сцинтилляцией. Так, одна а-частица может вызывать возбуждение 10 центров свечения. Люминесцентные вещества, обладающие такими свойствами, получили название сцинтилляторов. Регистрация сцинтилляций и их измерение осуществляются при помощи сцинтилляционных счетчиков, которые состоят из сцинтиллятора и фотоумножителя, отмечающего отдельные световые импульсы. [c.474]