70 (100)

■f

Rys. 45.1- Schematyczne widmo energetyczne cząstek /3 ( n -ilość elektronów emitowanych w przemianie /3 jądra atomowego, E - ich energia)

ilości obserwowanych elektronów N od ich energii E. Kształt widma odzwierciedla fakt różnego możliwego podziału energii rozpadu pomiędzy elektron i antyneutrino (lub neutrino). Maksymalna energia widma odpowiada sytuacji, gdy elektron unosi całą dostępną energię równą energii przejścia /3    . Energie

elektronów promieniowania /3 obejmują szeroki zakres wartości - od energii rzędu 10⁴ eV do 10 MeV dla różnych izotopów promieniotwórczych. Ponieważ masa elektronów jest mała, ich energia spoczynkowa wynosi zaledwie 0,51 MeV. Wynika stąd, że już elektrony o energii 10⁴ eV muszą być opisywane za pomocą wzorów mechaniki relatywistycznej.

Propagacja promieniowania j3 przez materię

Elektrony j3 wiązki przechodzącej przez warstwę jakiegoś ciała doznają zderzeń z napotykanymi po drodze atomami. Zderzenia te mogą być sprężyste bądź niesprężyste, a więc połączone ze stratami energii na^- wzbudzenie bądź jonizację atomów. W przypadku elektronów o niezbyt wielkich energiach

największą rolę odgrywają straty Ich energii wskutek jonizacji atomów ośrodka, przez który przechodzą. Strata energii iw zderzeniach niesprężystych) na jednostkę drogi izwana zdolnością hamującą ośrodka) dla cząstki o ładunku Ze i przelatującej

z prędkością v przez substancję, której atomy mają po Z’

elektronów, jest określona wzorem Bethego

dE

dx

A

Z Z

2m v²

F~

ln U - U²) - p²- B^,

145.3)

gdzie:    m - masa elektronu, - średnia energia jonizacji atę- |

mów danego ośrodka, P = v/c , c - prędkość światła w prót£?ji ni, v - prędkość cząstki, A = e⁴/4nc² , e - laduodt I elektronu, c_Q - przenikalność elektryczna próżni, B - wartołĆ I stała.

Zdolność hamująca ośrodka jest tym większa, im większa jBitl jego liczba atomowa Z'. Natomiast dla danego ośrodka sttafcn energii cząstki na jednostkę drogi są tym większe, im więksśy jest jej ładunek    Ze oraz im mniejsza jest jej prędko|»W

(rys. 45.2). Dla elektronu przy ustalonej jego energii początkowej istnieje pewna długość drogi, po przebyciu ktc traci on całą swoją energię i wówczas może być wychwycony p: atom. Grubość absorbenta, przez którą żaden elektron o da

Rys. 45.2. Straty energii w zależności od energii cza naładowanych dla: (1) elektronów, (2) mezonów : protonów ( dla elektronów o energii większej MeV zaczynają odgrywać rolę straty na wypromie: wanie)