Skan3

i małych ładunkach cząstek jonizujących straty zachodzą małymi porcjami, głównie w zderzeniach niesprężystych z elektronami. Jeżeli masy cząstek są duże w porównaniu z masą elektronu, to ich tory są praktycznie prostoliniowe. Natomiast przy zderzeniu padającego elektronu z elektronami lub jądrami substancji ma miejsce znaczna zmiana kierunku ruchu, a ich tory tworzą linię łamaną.

W zakresie energii do 10 MeV w przypadku cząstek ciężkich i do kilku MeV w przypadku elektronów udział strat jonizacyjnych jest przeważający.

22.3.2. Straty energii jonizacyjne

Straty energii cząstek jonizujących przy przechodzeniu przez substancje wyraża się za pomocą tak zwanej zdolności hamowania (liniowej, masowej, atomowej, elektronowej).

Liniowa zdolność hamowania LET (ang. linear energy transfer) wyraża stosunek straty energii dE na drodze dr do tej drogi:

LET =

dE dx

(22.5)

Wyraża się tę wielkość w jednostkach energii na jednostkę drogi.

Uwaga: w dozymetrii zamiast określenia „liniowa zdolność hamowania!’ używa się określenia „liniowe przeniesienie energii”^

Wielkością charakteryzującą zdolność jonizowania jest Joni7^a__Maśęiwa, dJldx, czyli średnia jjczba par jonów przypadająca na jednostkę długości toru cząst-ki jonizującej^

(22.6)

dJ _ dE/dx

dx w

gdzie w oznacza średnią pracę jonizacji; dla powietrza w = 34 eV.

Średnie straty jonizacyjne energii na jednostkę długości toru, dla cząstek cięż-kich (w przypadku nierelatywistycznym) opisuje wyrażenie Bethego-Blocha:

dE dx

4nZ²e⁴ . 2mv²

—r^nln~r

mv    ¹

(22.7)

gdzie Z • e oznacza ładunek cząstki jonizującej, n - liczbę elektronów w jednostce objętości, m - masę elektronu, v - prędkość cząstki jonizującej, / - średni potencjał wzbudzenia atomów (cząsteczek).

Wzór na zdolność hamowania dla elektronów różni się argumentem pod znakiem logarytmu i ma postać:

dE dx

4ne⁴

n • In

1,16 • mv

(22.8)

m v

/

2 /