Тяжелые заряженные частицы

Молекулярная масса полимера вдоль трека частицы вследствие деструкции оказывается значительно меньше, чем в других радиацион-но неповрежденных местах. Поэтому область трека становится более чувствительной к химическому воздействию. Для того чтобы при травлении смогли образоваться сквозные практически одинакового диаметра поры, излучение должно обладать высокой плотностью ионизации. К таким излучениям относятся в первую очередь а-частицы и протоны. Однако тяжелые заряженные частицы вследствие высокой ионизирующей способности имеют небольшой пробег в материале. Сравнение длин пробегов (в м) а-частиц (а), протонов (р) и электронов (е) ][63] приведено ниже [c.52]

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]

Тяжелые заряженные частицы теряют большую часть своей энергии также в результате ионизации и возбуждения, но наряду с этим они могут испытывать и упругие столкновения с ядрами вещества (смазочного материала), сообщая им значительную кинетическую энергию. [c.239]

Метод каналирования тяжелых заряженных частиц (протонов, а-частиц, ионов) основан на классическом прохождении их через кристалл по его пустым плоскостям, т. е. плоскостям, расположенным между заселенными атомами плоскостями, или таким же осям (соответственно плоскостное и аксиальное каналирование). Атомы, находящиеся по обе стороны пустой плоскости или осевого канала, своим электростатическим полем способствуют ходу тяжелых частиц именно по этим направлениям. Для каналирован-ных частиц меньше вероятность электронных и ядерных взаимодействий с атомами кристалла, чем неканализированных частиц. Явление каналирования пригодно для изучения дефектов кристаллов, которые препятствуют каналированию. [c.210]

Тяжелые заряженные частицы (протоны, дейтроны, а-частицы, осколки деления) отличаются большой ионизирующей способностью. Например, в воде на 1 мкм пути образуется (в зависимости от энергии а-частицы) до 5000 пар ионов, тогда как для у- и р-излучений это число == 100. [c.65]

Органическими монокристаллами в основном являются ароматические углеводороды (антрацен, стильбен, толан, нафталин, терфенил и т. д.). Органические кристаллы обычно не активируют. Световыход и соотношения между интенсивностями быстрой и медленной компонент зависят от ориентации трека тяжелой заряженной частицы относительно осей кристаллической решетки. Анизотропию световыхода характеризуют коэффициентом анизотропии [c.73]

Кремниевые полупроводниковые детекторы для детектирования тяжелых заряженных частиц [c.87]

Повреждения тяжелыми заряженными частицами. Основным процессом взаимодействия заряженных частиц с ядрами является кулоновское рассеяние. Поскольку известна аналитическая зависимость сечения кулоновского взаимодействия от энергии и заряда частицы, то можно оценить сечение образования смещений в решетке, а следовательно, и общее число смещений. В кремнии, например, полное число дефектов, создаваемых протоном с энергией 10 МэВ, пропорционально его энергии и приближенно равно 2 10 пар. Естественно, что эти дефекты располагаются вдоль трека протона. Аналогично можно численно оценить число дефектов, созданных а-частицей. [c.90]

Т — тяжелые заряженные частицы [c.92]

В полупроводниковом спектрометре, предназначенном для спектрометрии тяжелых заряженных частиц (протонов с энергией до 8 МэВ, а-частиц с энергией до 10 МэВ и осколков деления атомных ядер), используется кремниевый поверхностно-барьерный детектор с чувствительным слоем порядка 100 мкм. Для обеспечения хорошего разрешения в рабочей камере во время измерения должно поддерживаться достаточно низкое давление (не выше нескольких мм рт. ст.). [c.104]

В отличие от нейтрона тяжелая заряженная частица, попадая в ядро, вносит в него свой электрический заряд и тем самым непосредственно изменяет значение 2. Однако, поскольку на пути таких реакций стоит кулоновский барьер, многозарядные ионы приходится ускорять до нескольких десятков и сотен МэВ. Из-за большой энергии возбуждения получающийся нуклид имеет заряд и массу меньшие, чем суммы масс и зарядов ядра-мишени и ускоренного многозарядного иона [c.232]

Кривые поглощения протонов, а также более тяжелых заряженных частиц похожи по форме на кривые для а-частиц. Как и в случае электронов, поглощение выражается через максимальный пробег или поглощающую способность, часто в гех же единицах, что и для коэффициента поглощения электромагнитного излучения. Относительная поглощающая способность поглотителя для а-частиц является удобной величиной и определяется следующим образом [c.38]

ПРОХОЖДЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО [c.952]

Тяжелые заряженные частицы (т > ) теряют энергию постепенно, в основном за счет ионизации и возбуждения атомов тормозящей среды. Некоторая часть выбитых со своих орбит электронов тормозящей среды (6 -электроны) имеет сравнительно высокую энергию вплоть до 4 т/М)Е (где т/М — отношение массы электрона и заряженной частицы) и производит вторичную ионизацию. Полная ионизация, т. е. сумма первичной и вторичной ионизаций, обычно в три раза превышает первичную. Параллельный пучок тяжелых заряженных частиц, проходя через вещество, почти не рассеивается. Так, для протонов с энергией 1 Мэв вероятность рассеяния на угол, превышающий 10°, равна 0,53% на 1 см пробега в атмосфере разброс пробегов моноэнергетических частиц не превышает 1—2%. [c.952]

Пробег дейтонов, а-частиц и других тяжелых заряженных частиц [c.953]

Однако несмотря на такое обилие типов излучений для осуществления химических реакций, основными агентами радиационной химии являются быстрые электроны, либо быстрые ядра, взаимодействие которых с электронными оболочками атомов и молекул аналогично взаимодействию быстрых электронов. Действительно, для у-квантов с энергией от 0,1 до 10 Мэ при взаимодействии с веществом основную роль играет эффект Комптона, приводящий к образованию быстрых Электронов, а действие быстрых нейтронов связано преимущественно с образованием быстрых ядер, получивших от нейтронов кинетическую энергию или же возникших в результате ядерной реакции. С другой стороны, движение в веществе быстрой тяжелой заряженной частицы вновь приводит к образованию электронов, сравнительно более медленных, но все же превосходящих по энергии величины потенциалов ионизации атомов и молекул. Основные пути возникновения быстрых электронов в веществе при воздействии на него различных ионизирующих частиц показаны на рис. 93. [c.360]

Поверхностно-барьерные смоляной конструкции для регистрации и спектрометрии тяжелых заряженных частиц [c.213]

Во-первых, энергия любого излучения передается полимеру главным образом путем ионизации (вырывания электронов с молекулярных орбит) и возбуждения орбитальных электронов. При действии быстрых нейтронов, а частично также и тяжелых заряженных частиц этот эффект является вторичным — ему предшествует выбивание заряженных ядер (например, протонов) в результате неупругих соударений. На ионизацию и возбуждение затрачивается приблизительно одинаковая энергия излучения, и в среднем общая величина энергии, отвечающая образованию одной пары ионов, равна 34,5 эв. Большинство ионных пар образуется под действием вторичных электронов, выбитых со своих орбит и способных ионизировать и возбуждать молекулы, с которыми они сталкиваются, до тех пор, пока не потеряют скорость и не будут захвачены положительно заряженными ионами. Поскольку энергия величиной 1 эв в расчете на одну молекулу соответствует энергии 23,05 ккал моль, то очевидно, что при нейтрализации выделяется энергия, достаточная для расщепления многих химических связей. Большинство таких реакций протекает по гомолитическому механизму, и в результате образуются свободнорадикальные частицы, способные к дальнейшим превращениям. [c.97]

В качестве источников тяжелых заряженных частиц используются ускорители, применяемые в экспериментальной ядерной физике. Например, циклотрон генерирует дейтроны с энергией до 20 Мэе, но они обладают малой проникающей способностью. [c.272]

Путь р-частицы в веществе не прямолинеен. Истинная длина пробега превышает длину пробега, определенную методом поглощения. У электронов первая величина может быть значительно больше второй. Для тяжелых заряженных частиц эти величины примерно одинаковы, так как их путь прямолинеен до полного торможения. [c.275]

Радиоактивные источники и ядерные реакции. Хорошо известно, что единственным типом тяжелых заряженных частиц, испускаемых при распаде радиоактивных эле мен-тов, являются а-частицы. Этот тип распада характерен для многих радиоактивных изотопов самых тяжелых элементов. 104 [c.104]

Ускорители. В ядерной физике для ускорения тяжелых заряженных частиц в области энергий 0,1—30 Мэе используют электростатические ускорители, линейные ускорители и циклотроны. Из них наибольшее применение в исследованиях по активационному анализу нашел циклотрон. [c.106]

Имеется несколько видов полупроводниковых детекторов, среди которых для инструментального анализа наибольший интерес представляют барьерные и диффузные детекторы П71, 297]. Глубина рабочего слоя барьерных детекторов обычно не превышает 1 мм, поэтому их можно применять для спектроскопии частиц, полный пробег которых меньше этой величины, т. е. для тяжелых заряженных частиц и мягкого [З-излучения. Что касается диффузных детекторов, то к настоящему времени получают детекторы с глубиной рабочего слоя до 10 мм. Поэтому их можно применять уже для спектроскопии жесткого Р- и 7-излучения. [c.301]

При облучении нейтронами, электронами или тяжелыми заряженными частицами в алмазе появляются дефекты некоторые из них парамагнитны и могут быть зафиксированы с помощью метода ЭПР. Ниже для примера [c.135]

Бете и Блох[1] разработали теорию замедления тяжелых заряженных частиц, причем эта теория в области больших энергий хорошо согласуется с опытом. Однако для частиц с энергией, близкой к нулю, теория Бете и Блоха становится неприменимой, как видно из рис. 4. Согласно этой теории, приближенное выражение для ионизации / на единицу длины пробега в данном веществе имеет следующий вид [c.22]

По сравнению с тяжелыми заряженными частицами и электронами поглощение рентгеновских лучей более точно следует экспоненциальной зависимости. Так, в этом случае длина пробега не имеет конечного максимального значения, и число фотонов приближается к нулю по экспоненциальному закону (уравнения 1 и 2). [c.39]

Быстрые электроны и -частицы, в отличие от тяжелых заряженных частиц, в среднем ионизируют одну из пятисот молекул вдоль своего пути в воде. Таким образом, первичные эффекты под действием быстрых электронов не имеют локализованного характера, и, в отличие от тяжелых частиц, распределение первичных прод т<тов ионизации как вдоль первичного пучка электронов, так и перпендикулярно к нему является в основном однородным. [c.63]

Скорость потери энергии зависит в первую очередь от вида заряженной частицы. Для тяжелых заряженных частиц средняя потеря энергии на единицу длины пути, или тормозная способность вещества, выражается формулой Бете 2] [c.13]

В отличие от обычных (нерадиационных) каталитических процессов донорно-акцепторного типа наибольший радиационно-каталитический эффект должен быть при использовании диэлектриков и плохих полупроводников (силикагель, А1гОз, MgO, ZnO и т.п.). При воздействии нейтронов и тяжелых заряженных частиц эффект может быть больше, чем при обработке V-лучами или быстрыми электронами. С ростом температуры облучения и реакции влияние облучения на каталитическую активность уменьшается. Большое значение имеют доза облучения и энергия излучения. [c.195]

У незаряженных нейтронов не может быть электрического взаимодействия они останавливаются при столкновении с ядром подобно биллиардным щарам. Бомбардируемые атомы отскакивают со скоростью, достаточной для потери орбитальных электронов, и прохо-. дят через поглотитель в виде тяжелых заряженных частиц. Нейтроны могут быть также остановлены в результате поглощения атомными ядрами с сбразсванием новых, обычно радиоактивных, изотопов, но при облучении этот процесс, как правило, не имеет большого значения. Таким образом, все типы ионизирующего излучения приводят к образованию заряженных частиц большой энергии, которые в конечном итоге теряют ее, образуя ионизированные и возбужденные атомы или молекулы. Конечный результат такой ионизации и возбуждения зависит от природы химических связей в облученном материале. [c.157]

Уско1)ители тяжелых заряженных частиц синхроциклотрон (Н , 660 МэВ), генератор Ван-де-Граафа (Н" , 2,5 МэВ) циклотрон (О , 20 МэВ), циклотрон (Не +, 42 МэВ). [c.208]

ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИбЛИЗ, метод исследования быстрых хим. р-ций и их короткоживущих продуктов (время жизни от 10" до 10" с) при воздействии на в-во коротким импульсом ионизирующего излучения. Чаще всего используют импульсы электронов высоких энергий (от 0,5 до 30-40 МэВ), реже-рентгеновского излучения иногда применяют импульсы тяжелых заряженных частиц (напр., протонов). Длительность импульсов 10" -2-10 с. В качестве источников импульсного излучения наиб, раоространены линейные электроннь1е ускорители, сильноточные и высоковольтные ускорители применяются также рентгеновские трубки, электронные импульсные трансформаторы и др. [c.219]

Пробег тяжелых заряженных частиц можно рассчитать по формуле (6.1.7 ), приняв во внимание, что йЕ = отуЛ и ограничившись нерелятивистским случаем (р с 1) [2] [c.65]

Для детектирования тяжелых заряженных частиц чаще всего используются сцинтилляторы Сз1(Т1) и 2п8, для регистрации у-квантов — На1(Т1), СаРг, В140сз012 (табл. 6.2.1 А). [c.72]

Кремниевые детекторы с р—I— -переходом. В кремниевых детекторах с р—г— -переходом толщина чувствительной области достигает 0,5-1,0 см, поэтому они нашли Ефименение для регистрации тяжелых заряженных частиц средних энергий и электронов, пробег которых не укладывается в чувствительном слое поверхностно-барьерных и диффузионных детекторов. [c.89]

При пролете через диэлектрический слой тяжелой заряженной частицы в результате ионизации образуется некоторое количество первичных носителей заряда (электронов и ионов), затем формируется трек с большой локальной плотностью положительного заряда. Электроны термализуются за короткое время и захватываются на уровни, расположенные в запрещенной зоне, в результате происходит пространственное разделение зарядов и в области траектории частицы образуется ионная сердцевина с радиусом г 1 нм. Ионы 1юд действием электростатических сил отталкивания смещаются из положения равновесия в междоузлия, образуется область протяженных дефектов = 10 нм. Время, затрачиваемое на такое смещение, составляет всего 10с, поэтому процесс получил название ионного взрыва [9]. [c.94]

Среди быстродействующих методов самым уникальным и наиболее информативным является импульсный радиолиз. В настоящее время его определяют как метод исследования короткоживущих частиц и быстрых процессов, в котором генерация частиц или инициирование реакций осуществляется импульсом ионизирующего излучения. Обычно используют импульсы электронов высокой энергии (как правило, более 1 МэВ), реже — тормозного рентгеновского излучения. В последнее время стали применяться импульсы тяжелых заряженных частиц. Используемые импульсы имеют длительность порядка миллисекунд и менее (вплоть до десятков пикосекунд). В качестве источников импульсного излучения наиболее широко распространены линейные электронные ускорители и ускорители типа Фебетрон . [c.122]

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ - анализ структуры материала и его дефектов. Для исследования атомно-кристаллической структуры исполт,зуют дифракцию и рассеяние рентгеновских лучей (см. Рентгеноструктурный анализ), электронов (см. Электронографический анализ) и нейтронов (см. Нейтронографический анализ). Получили распространение методы анализа с использованием ориентационных эффектов при рассеянии тяжелых заряженных частиц (см. Ме-тодом ориентационных аффектов анализ), а также автоионный микроскопический анализ, в к-ром используют ионизацию атомов (или моле-ку.т) газа в неоднородном электр. поле у поверхности образца. При рассеянии потоков излучений атомами, находящимися в узлах идеальной кристаллической решетки, возникают резкие максимумы и диффузный фон вследствие комптоновского рассеяния. По положению и интенсивности максимумов определяют тип кристаллической решетки, размеры элементарной ячейки и расположение атомов в ней. Нарушения идеальности кристалла, напр, колебания атомов, наличие атомов различных хим. элементов, дислокаций, частиц новой фазы и др., изменяют положение, форму и интенсивность максимумов и вызывают дополнительное диффузное рассеяние, что дает возможность получать информацию об этих нару-шеннях. Дифракционными методалш изучают также строение веществ (напр., аморфных), пе обладающих строгой трехмерной периодичностью. Теории дифракции всех излучений имеют много общего, в то же время в них есть особенности, обусловли- [c.470]

Быстрые тяжелые заряженные частищ, как, например, а-частицы, дейтоны и протоны, редко испытывают прямые столкновения с ядрами, а только ионизируют молекулы, с которыми они сталкиваются . Электроны, выбиваемые любыми заряженными частицами при ионизации, обычно проходят расстояние в несколько сот молекулярных диаметров от места действия первичных частиц. Тяжелые заряженные частицы образуют сравнительно большое число ионов на единицу длины пути. Так, быстрый дейтон ионизирует каждую пятую молекулу вдоль своего пути в воде. Таким образом, в случае облучения тяжелыми заряженными частицами часть первичных продуктов реакции сосредоточена в ограниченном объеме, т. е. распределение этих продуктов является неравномерным. [c.63]