Частицы и прохождение их через вещество

Потери энергии при прохождении через вещество для частиц нерелятивистских скоростей даются уравнением [140] [c.101]

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]

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]

В последние годы большое развитие получила химия ударного сжатия. При сжатии твердых тел и жидкостей ударными волнами, образуемыми, например, детонацией взрывчатых веществ при взрывах, в миллионные доли секунды развиваются в веществе очень высокие давления. При этом образуются активные частицы как радикального, так и ионного типов. Последствия прохождения через вещество ударной волны могут быть самыми различными. Взрыв, с одной стороны, вызывает раздробление вещества, распад сложного вещества на относительно более простые. Но возможно и обратное превращение —образование из простых молекул более сложных и длинных полимерных цепей. [c.204]

Потеря энергии радиоактивной частицы при прохождении через вещество на единице длины пути, т. е.-- [c.125]

ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ а-ЧАСТИЦ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО [c.80]

Изучение электрических свойств молекул позволяет получить сведения о распределении в них зарядов, что дает возможность судить о строении частиц. Электрические свойства молекул можно изучать в постоянном и переменном электрическом поле. Постоянное, т. е. статическое, электрическое поле можно легко создать при помощи конденсатора с плоскопараллельными пластинами. Помещая исследуемое вещество между пластинами конденсатора и наблюдая изменение напряженности электрического поля, можно установить связь между электрическими характеристиками молекул и их строением Переменные электрические поля создаются при прохождении через вещество электромагнитных колебаний, что наблюдается, например, при воздействии на вещество видимого света. [c.50]

При поглощении веществом кванта рентгеновского излучения (длина волны 0,1 — 20 А) или у-кванта (длина волны 10 — 10 А) образуются частицы с огромным избытком энергии, превосходящим энергию химических связей в сотни и тысячи раз. Эта энергия расходуется в основном на ионизацию молекул вещества и на возбуждение их внешних электронных оболочек. В результате поглощения одного кванта ионизирующего излучения образуется большое число пар ионов и возбужденных молекул. Как те, так и другие претерпевают разнообразные превращения, в частности, приводящие к разрыву химических связей и образованию свободных радикалов и атомов, к Подобные процессы происходят также при прохождении через вещество а- и Р-частиц. В треке такой частицы в веществе образуется [c.17]

В десятки и сотни атмосфер, скачком изменяются плотность и температура вещества. При этом образуются активные частицы как радикального, так и ионного типов. Последствия прохождения через вещество ударной волны могут быть самыми различными. Взрыв, с одной стороны, вызывает раздробление вещества, распад сложного вещества на относительно более простые. Но возможно и обратное превращение — образование из простых молекул более сложных и длинных полимерных цепей. [c.222]

Для выяснения важного вопроса о том, как расположены составные части атома, Э. Резерфорд изучал рассеяние веществом потока а-частиц (положительно заряженные частицы) — одного из радиоактивных излучений. Характер отклонения а-частиц от своего пути при прохождении через вещество показывал наличие сосредоточенных положительных зарядов в его объеме. Так возникла нуклеарная модель атома, согласно которой электроны вращаются вокруг малого ядра, где сосредоточен положительный заряд. Опыты Э. Резерфорда позволили оценить заряд и радиус ядер. После этих опытов физика атома разделилась на физику ядра и физику электронов. [c.422]

Проникающая способность Р-частиц, даже при очень небольшой предельной энергии, намного больше проникающей способности а-частиц. В отличие от а-излучения при прохождении через вещество Р-излучение не только ослабляется, но и сильно рассеивается веществом. Длина пробега Р-частиц в значительной степени зависит от их энергии. Ослабление пучка Р-частиц в зависимости от толщины слоя поглотителя приближенно определяется формулой [c.305]

При прохождении через вещество а-частицы теряют энергию, главным образом, при взаимодействии с электронами. Результатом взаимодействия может оказаться ионизация или диссоциация вещества. Образующиеся в первичной стадии продукты (ионы, радикалы и электроны) могут вступать в дальнейшие превращения. Выбитые электроны, называемые вторичными, обладая большой кинетической энергией, сами способны ионизировать среду. Примерно 60—80% общего числа ионов образуются за счет вторичной ионизации. Более тяжелые частицы — ионы и радикалы — вызывают меньший эффект. Для а-частицы с энергией 3 МэВ на каждом миллиметре пройденного пути образуется до 4000 пар ионов. [c.406]

При прохождении через вещество энергия частиц падает. Процессы взаимодействия р-излучения с веществом во многих отношениях сходны с взаимодействием а-частиц с поглощающей средой. Различают ионизационные и радиационные потери энергии. Ионизационные потери связаны с процессами ионизации и возбуждения атомов окружающей среды. Преобладающую роль они играют при сравнительно небольших энергиях р-частиц. По сравнению с а-из-лучением процессы ионизации, вызываемые р-частицами, менее [c.406]

Подобные процессы происходят также при прохождении через вещество а- и р-частиц. В треке такой частицы в веществе образуется большое число ионов и возбужденных молекул, дающих затем свободные радикалы. Например, прн действии ионизирующего излучения на водород происходят следующие процессы [c.23]

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]

В 1911 г. Резерфорд, экспериментируя с а-лучами (корпускулярный поток ионов гелия гНе, несущих заряд -(-2 и движущихся со скоростью, несколько меньшей скорости света), генерируемыми радиоактивными веществами, обнаружил, что при их прохождении через очень тонкую металлическую фольгу часть а-частиц отклоняется под различными углами во всех направлениях. Он объяснял это тем, что внутри атомов находятся тяжелые частицы, масса которых равна или больше массы аНе. Выяснилось, что практически вся масса металла, другими словами — масса атомов, концентрируется в этих тяжелых частицах тем самым было признано существование ядер атомов. Путем подсчета потерь энергии а-частицами при их прохождении через вещество выяснилось, что эти потери пропорциональны порядковому номеру атома, или атомному номеру. Разработав теорию этого явления, Нильс Бор показал, что атомный номер непосредственно связан с числом электронов в атоме. [c.30]

Детектирование любого вида излучения сводится в итоге к детектированию заряженных частиц и основано на регистрации эффектов, вызываемых заряженной частицей при ее прохождении через вещество, проявляющихся вблизи траектории частицы и в начальный момент локализованных в области, размеры которой соизмеримы с межатомными расстояниями. Эффекты, которые можно регистрировать, разделяются на две группы первая — это ионизация и возбуждение вещества в треке частицы, вторая — это излучения различной природы (излучение Вавилова — Черенкова, звук, тормозное излучение и т. п.), генерируемые частицей и выходящие из трека и, возможно, из объема детектора. [c.63]

При прохождении через вещество а-частицы, имеющие значительную массу и большой заряд, теряют свою энергию, постепенно растрачивая ее главным образом при взаимодействии с электронами атомов и молекул среды, В результате этого взаимодействия образуются диссоциированные и возбужденные м олекулы, а также ионизированные и возбужденные атомы. На одном сантиметре пути создается число ионов от 20 до 60 тысяч пар плотной ионизации. [c.337]

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]

По сравнению с другими методами активационного анализа облучение заряженными частицами имеет свои характерные особенности, которые обусловлены наличием у ядер потенциального барьера, затрудняющего проникновение заряженных частиц в ядро, и очень сильным взаимодействием заряженных частиц с электронными оболочками атомов при их прохождении через вещество. [c.97]

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]

Теория строения атома Резерфорда основана на том наблюдении, что при прохождении через вещество а-лучи в общем отклоняются очень незначительно, но в отдельных случаях наблюдаются, чрезвычайно сильные отклонения. Это можно объяснить только тем, что в отдельных случаях а-лучи проходят в непосредственной близости от центров электрических сил, в которых сосредоточен весь положительный заряд атома. В силу закона Кулона а-частицы должны отталкиваться таким положительным зарядом, поскольку они сами заряжены положительно. Необычайно большая сила отталкивания, необходимая для того, чтобы направить быстро летящие и относительно тяжелые а-частицы по совершенно иной траектории, может возникнуть только в том случае, если положительный заряд атома сосредоточен почти в точке. Точный математический расчет, проведенный на основании экспериментальных данных, дает приведенные выше максимальные значения объемов, которые должны занимать положительные заряды, чтобы наблюдаемые сильные отклонения а-частиц можно было объяснить кулоновским отталкиванием. [c.107]

Дифракция рентгеновских лучей при их прохождении через вещество позволяет получить представление о взаимном расположении атомов вещества. Эта задача решается строго и практически однозначно в отношений характеристик дальнего порядка как простого, так и сложного по составу, но упорядоченного кристаллического вещества. Несколько более сложным образом (и потому не всегда однозначно) анализ дифракции дает статистически усредненные характеристики ближайших окружений атомов в кристаллах сложного состава (ближний композиционный порядок). Анализ центрального или малоуглового рассеяния позволяет исследовать неоднородности в распределении электронной плотности как в случае агломерата высокодисперсных частиц с произвольной внутренней структурой, так и в случае пористого тела (кристаллического или аморфного), содержащего включения или, наоборот, пустоты. [c.314]

Отдельные, или монохроматические, электроны. Электрон, обладающий большой энергией, образует примерно в 1000 раз меньше ионов на единицу длины пробега в воздухе, чем а-частица в тех же условиях. Поэтому при прохождении через данное количество вещества пучок электронов испытывает меньшее торможение, поскольку электроны теряют меньше энергии на единицу длины пути, чем а-частицы. Однако в случае электронов большой энергии характер взаимодействия с веществом значительно сложнее, чем в случае а-частиц. Это обусловлено большим различием в величине масс обеих частиц. Поскольку а-частица гораздо тяжелее атомных электронов, ее путь при прохождении через вещество почти прямолинеен. Что же касается электронов, то они отклоняются под действием как электрического, так и магнитного поля атома. Так как быстро движущийся электрон неоднократно испытывает рассеяние, его путь не является прямолинейным. [c.23]

На основе вышеизложенного можно характеризовать поведение трех типов излучений при прохождении через вещество примерно следующим образом, а- и р-Частицы теряют энергию, но проходят полностью, изменяется их качество, но не количество Р-частицы более или менее сильно отклоняются от своего направления. 7-Кванты, численно уменьшаясь, обладают такой же энергией, как и вначале. Конечно, необходимо принимать во внимание еще небольшую часть рассеянных квантов с уменьшенной энергией (комптон-эффект). Если рассматривать пробеги этих видов излучений пе Б воздухе, а в каком-либо более плотном веществе, например в бумаге, то можно сделать следующее наглядное сравнение а-частицы поглощаются уже одним листом бумаги, р-частицы — приблизительно 100 листами, а у-кванты могут быть поглощены только толстыми кипами бумаги. [c.43]

Ослабление у"излучения при прохождении через вещество вызывается фотоэффектом, комптон-эффектом и эффектом образования пар (если первичная энергия фотонов больше 1,022 Мэв). В результате этих процессов на пути фотонного излучения образуются ионы. Однако еще больше ионов образуется при последующей диссипации энергии, возникающих в результате этих процессов первичных электронов (фотоэлектронов, комптоновских электронов и пары позитрон—электрон). Если частицы (легкие или тяжелые) заряжены, на электроны оболочек атомов или молекул облучаемого вещества действует сила электрического поля этих частиц, причем, если энергия взаимодействия превышает энергию связи, может произойти отрыв электрона. Следует отметить, что взаимодействие может проходить и без образования свободного электрона при этом передаваемая облучаемому веще- [c.108]

Но формула ( -3) совершенно недоступна экспериментальной проверке, так как нет возможности определить прицельное расстояние р в каждом частном случае рассеяния. Нетрудно, однако, построить статистическую теорию распределения рассеянных а-частиц по углам, если предположить, что каждая из а-частиц при прохождении через вещество испытывает значительное отклонение не больше одного раза. Это предположение оправдывается в тех случаях, когда толщина рассеивающего тела (например, металлической фольги) настолько мала, что лишь немногие частицы пролетают на малом расстоянии от какого-либо атомного ядра и поэтому вероятность двукратного прохождения а-частицы в непосредственной близости ядер ничтожно мала. [c.87]

Изотопам с короткими периодами полураспада соответствуют а-частицы с большими энергиями. При прохождении через вещество а-частицы теряют энергию и превращаются в нейтральные атомы гелия. Их пробеги в твердых и жидких телах очень малы. Одного листа бумаги достаточно для полного торможения а-частиц. [c.29]

Особое мссто занимают изменения в состоянии молекул, атомов и ионов, которые вызываются переменными электрическими полями, возбуждаемыми при прохождении через вещество электромагнитных колебаний. Остановимся только на воздействии видимого света. Частота его колебаний очень большая (порядка 10 колебаний в секунду). Поэтому атомной и ориентационной поляризации в этом случае не возникает, так как атомы не могут колебаться с такой скоростью. Электроны же как частицы, обладающие много меньшей массой, реагируют и на колебания видимого света. Различия в скорости прохождения света в разных средах, характеризуемой показателем преломления вещества, непосредственно связаны с этим явлением. [c.77]

Подобные процессы происходят также при прохождении через вещество а- и р-частиц. В треке такой частицы в веществе обра- [c.20]

При прохождении через вещество потока электромагнитного излучения последнее может поглощаться част1щами вещества. По закону Ламберта — Бера это поглощение, приводящее к уменьшению интенсивности / потока излучения, пропорционально интенсивности потока, концентрации С поглощающих частиц и толщине поглощающего слоя х. Следовательно, [c.34]

Известно, что свет представляет собой электромагнитное переменное поле. Видимый свет — это малая часть широкого спектра электромагнитных волн, которые, начиная от 7-лучей и до длинных радиоволн, образуют непрерывный ряд электромагнитных колебаний с возрастающей длиной волны или уменьшающейся частотой. Если какую-либо систему подвергнуть действию таких волн, каждая частица этой системы будет колебаться в резонанс с той волной спектра, которая имеет ту же частоту, что и собственная частота колебаний частицы или ее обертона. При этом некоторая доля энергии излучения абсорбируется частицами и либо превращается при благоприятных условиях в тепло, либо расходуется на химические реакции. Анализ спектра источника излучения до и после прохождения через вещество покажет, какая доля частиц колеблется с такой же частотой, как и электромагнитное поле. Собственная частота какой-либо части сиЬтемы с уменьшением ее массы и увеличением сил взаимодействия возрастает. Поэтому методы оптической спектроскопии используют для получения информации о структуре и конфигурации молекул. Битумы абсорбируют почти полностью часть спектра в видимой области, и такая высокая степень абсорбции обусловливает их почти черный цвет. [c.47]

Ионизирующее действие р-лучей на единице длины пути (удельная ионизация) меньше, а их проникающая способность соответственно больше, чем у а-излучения. При прохождении через вещество Р-частицы легко рассеиваются, так что траектории Р-ча-стиц в веществе в 1,5—4 раза превышают толщину пройденного слоя. Поэтому пробегом в веществе Р-частиц данной энергии называют минимальную толщину поглотителя, при которой практически полностью задерживаются все электроны начального потока. Поскольку Р-излучение имеет непрерывный энергетический спектр, прокика ощая способность р-из-лучения характеризуется величиной максимального пробега Р-частиц. Максимальный пробег соответствует пробегу в веществе Р-лучей максимальной энергии. [c.22]

Как уже говорилось выше, скорость потери энергии ионизирующей частицы при прохождении через вещество на единицу длины пути характеризуется тормозной способностью среды, т. е.— (1Е1йх. В радиационной химии и радиобиологии эта величина называется линейной передачей энергии (сокращенно ЛПЭ) . Единицей ее измерения является кэб1мк. В радиационной химии величину ЛПЭ часто измеряют в эб/А. [c.22]

Мгновенный выход радиолитического превращения растворенного вещества. При прохождении через вещество тяжелая частица изменяет свою энергию от Eg до 0. Поэтому радиационный выход G представляет собой среднее число молекул или ионов, образующихся на 100 эв энергии, поглощающейся в среде по мере того, как энергия частицы уменьшается от Eq до О, и является средним выходом. Очевидно, выход в данной точке трека отличается от выхода в другой точке. Вследствие этого было введено понятие о мгновенном выходе , или выходе в тонком слое [176]. Мгновенный выход G определяет скорость изменения числа превращенных молекул или ионов (п) в зависимости от энергии. Другими стовами, мгновенный выход является выходом, который был бы получен при действии частиц, вошедших в раствор с энергией Е и затем вышедших из раствора без заметной потеои энергии. Этот выход равен dnIdE, или (G /100) [c.125]

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]

Введение [1—8]. Из работ разд. 4 и 10 ясно поведение Р-лучей при прохождении через вещёство. При прохождении через вещество Р-лучи взаимодействуют с ним и, в зависимости от скорости (энергии) частиц, природы и толщины материала, тормозятся, поглощаются или рассеиваются. Поглощение и обратное рассеяние Р-частиц можно использовать для контроля или измерения сравнительно тонких слоев. (При работе с очень тонкой фольгой применяют а-излучение — см. раб. 9.3 при работе с толстыми слоями используют у-излучение — см. работы разд. 16.) [c.171]

Торон быстро распадается (Г=54 сек) и дает начало ТЬА (7 =0,15 сек), превращающемуся в ТЬВ (r=il0,5 ч). Образующиеся при а-распаде ТЬА атомы ТЬВ оказываются ионизированными как вследствие автоионизации атохма при вылете из его ядра а-частицы , так и вследствие ионизации атома отдачи ТЬВ при прохождении через вещество (воздух в сосуде). Положительные ионы ТЬВ собираются на отрицательно заряженный электрод — коллектор 2, имеющий форму иглы или пластинки. ТЬВ, и продукты его распада образуют тем самым активный осадок на собирающей пластинке. [c.96]