71 (98)

496

energii nie może przejść, nazywamy zasięgiem promieniowania fi o tej energii. Jeżeli elektrony padające na absorbent posiadają różne energie, wówczas używa się pojęcia maksymalnego zasięgu x    , który odpowiada zasięgowi elextronów o największej

id a x

energii E . Gdy rozpatrujemy zależność ilości elektronów od

^J    ib a x

drogi x . jaką przebyły w danej substancji, to przy wartościach x < 0,8x z wystarczająco dobrym przybliżeniem

n d x

możemy stosować wzór:

N = N_q exp (- u x),    (45.4)

gdzie u oznacza tzw. liniowy współczynnik pochłaniania.

Wzór (45.4) możemy, oczywiście, zapisać także w postaci:

N = N_o exp (- -ij- p x),    (45.5)

gdzie p oznacza gęstość danej substancji.

Wielkość    u/p    nazywamy masowym współczynnikiem

pochłaniania elektronów (wyraża się ona w [cm²/g] ). Wielkość px oznacza masę na jednostkę powierzchni danej substancji (wyraża się ona w (g/cm²) ). Masowy współczynnik pochłaniania jest prawie stały dla    różnych ośrodków.    W przypadku

pierwiastków lekkich zasięg xp elektronów wyrażony w [g/cm²] jest tylko o około 20 % większy niż dla ołowiu.

Równanie (45.5) można zapisać w postaci wygodnej dla wykonania niniejszego ćwiczenia:

ln N = a p x + b,    (45.6)

gdzie a= -    /    b= ln N_q.

Pochłanianie promieniowania r i X

Omawiając pochłanianie promieniowania <3 w materii należy porównać to zjawisko z efektami, jakie towarzyszą propagacji innych' rodzajów promieniowania jądrowego. Promieniowanie gamma

t lpromieniowanie elektromagnetyczne emitowane w wyniku przemian jąder atomowych) oddziałuje z materia inaczej aniżeli^, naładowane cząstki 0 lub o (podwójnie z jonizowane atomy helu ^He ). Różnica występuje w wyraźnie większej zdoloodcfl

przenikania przez materię promieni 7. Paktem jest, iż dla promieniowania -    7 obowiązuje również owa charakteryst|^^|

wykładnicza zależność natężenia promieniowania od dlM&i przebywanej w ośrodku absorbującym, opisywana wzoraa analogicznym matematycznie do wzoru (45.4). Jednak w przypadku promieniowania 7 nie można wyznaczyć maksymalnego zasięgu (jak to ma miejsce dla cząstek obdarzonych ładunkiem).

Przy absorpcji promieni 7 w materii zachodzą trzy proceiy:

a)    absorpcja fotoelektryczna,

b)    rozpraszanie comptonowskie przez elektrony w atomie, ;

c)    powstawanie par elektron - pozyton w wyniku oddziaływania pomiędzy fotonami 7 a polami elektrycznymi ląder atomowych.

Całkowity współczynnik absorpcji promieniowania 7 w materii jest sumą współczynników opisujących absorpcję zachodzącą w wyniku występowania tych trzech wymienionych procesów. Ponadto współczynnik absorpcji silnie zależy od energii E kwantów padającego na materię promieniowania 7 oraz od ro^z^iu materiału absorbującego

U_f(E) = T(E) + k(E) ♦ C(EJ#    (45

gdzie r(E) , k(E) i £(E) oznaczają kolejno współczynr absorpcji promieniowania 7 w wyniku występowania zjaw. fotoelektrycznego, Comptona i tworzenia par elektron-pozytor.

Efekt fotoelektryczny prowadzi do jonizacji atomów ab.¹ benta. Polega on na pochłonięciu fotonu przez atom, przy c. energia E^ fotonu 7 zostaje przekazana jednemu z elektro w wyniku czego uzyskujemy swobodny elektron o energii:

gdzie E^ oznacza średnią energię jonizacji.