Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.2.Oddziaływaniecząstekzmaterią
19
niepowyżejenergiikrytycznej,azatemoddziałujązmateriągłówniepoprzezpro-
mieniowaniehamowania.Procespromieniowaniahamowaniamożewystępować
dlawszystkichcząsteknaładowanych,ajegoszybkośćjestodwrotnieproporcjo-
nalnadokwadratumasycząstki.Stąd,wprzypadkumionówszybkośćutratyener-
giiwwynikupromieniowaniahamowaniajesttłumionawstosunkudoelektronów
owspółczynnik(me/mμ)2.Ztegopowodupromieniowaniehamowaniajestdominu-
jącymprocesemutratyenergiiwprzypadkuelektronów,jednakwprzypadkumio-
nówdominujeutrataenergiinajonizację.Wyjątkiemsąbardzowysokieenergie,
Eγ>100GeV
,kiedytoistotnejestrównieżpromieniowaniehamowania.
Przyniskichenergiachfotonyoddziałujązmateriągłównieprzezefektfoto-
elektryczny,wktórymfotonjestabsorbowanyprzezelektronatomowy,któryjest
następniewyrzucanyzatomu.Przyniecowyższychenergiach,rzęduEγ∼1MeV
,
znaczenianabieraprocesrozpraszaniaComptonaγe-→γe-.Przyjeszczewyższych
energiach,Eγ>10MeV
,oddziaływaniafotonówsązdominowaneprzeztworzenie
pare+e-wpolujądra,jakpokazanonarysunku1.16.
N
e-
J
Ze
J
N
e-
J
N
J
Ze
N
e-
e+
Rys010160Procesypromieniowaniahamowaniaiwytwarzaniaparye+e−.Njestjądremoładunku+Ze
Oddziaływanieelektromagnetycznewysokoenergetycznychelektronówifotonów
zmateriącharakteryzujewielkośćzwanadługościąpromieniowaniaX0.Długośćpro-
mieniowaniatośredniaodległość,poktórejenergiaelektronujestredukowanaprzez
promieniowaniehamowaniaowspółczynnik1/e.Wynosionaok.7/9średniejswobodnej
ścieżkiprocesutworzeniaparye+e-dlafotonuowysokiejenergii.Długośćpromienio-
waniajestpowiązanazliczbąatomowąZmateriiimożnająaproksymowaćwyrażeniem
XO≈
4lnZ2r2
eln(287/Z1/2)
1
,
gdzienjestgęstościąliczbowąjąder,arejest„klasycznympromieniemelektronu”
zdefiniowanymjako
re=
4π�Omec2
e2
=2,8×10-15m.
WprzypadkumateriałówzdużąwartościąZdługośćpromieniowaniajeststosunkowo
krótka.NaprzykładżelazoiołówmajądługośćpromieniowaniaX0(Fe)=1,76cm
iX0(Pb)=0,56cm.
