Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Закон ослабления
Существует два основных типа взаимодействия рентгеновского излучения с веществом: рассеяние, фотоэффект. При рассеянии направление движения фотона изменяется. При фотоэффекте фотон поглощается. 1. Когерентное (упругое) рассеяние происходит тогда, когда энергия рентгеновскогофотона недостаточна для внутренней ионизации атома (выбивания электрона с одной из внутренних оболочек). При этом изменяется направления движения фотона, а его энергия и длина волны не изменяется (поэтому это рассеяние и называется упругим). 2. Некогерентное (комптоновское) рассеяние происходит тогда, когда энергия рентгеновскогофотона намного больше энергии внутренней ионизации Аи: h ν Аи . При этомэлектрон отрывается от атома и приобретает некоторую кинетическую энергию Ек. Направления движения фотона при комптоновском рассеянии изменяется, а его энергия уменьшается: hν1 = hν - Аи - Ек . Комптоновское рассеяние связано с ионизацией атомов вещества. 3. Фотоэффект имеет место тогда, когда энергия фотона hνдостаточна для ионизации атома: hν Аи. При этом рентгеновский квант поглощается, а его энергия расходуется на ионизацию атома и сообщение кинетической энергии выбитому электрону: Ек = hν - Аи. Комптоновское рассеяние и фотоэффект сопровождается характеристическим рентгеновским излучением,так как после выбиваниявнутренних электронов происходит заполнение вакантных мест электронами внешних оболочек. Рентгенолюминисценция. В некоторых веществах электроны и квантыкомптоновское рассеяние, а также электроны фотоэффекта вызывают возбуждения молекул, переход в основное состояние которых сопровождается свечением, называемым рентгенолюминисценцием. Закон ослабления По мере проникновения вглубь рентгеновского излучения первичный пучок ослабляется по экспоненциальному характеру: Ф = Фо где μ – линейный коэффициент ослабления; х – глубина проникновения. Линейный коэффициент ослабления равен сумме трех слагаемых соответствующих: некогерентному рассеянию ( ), когерентному рассеянию ( ) и фотоэффекту ( ) + ( ) При практических расчетах используют другой коэффициент, массовый коэффициент ослабления ( ): = / Массовый коэффициент ослабления не зависит от агрегатного состояния вещества (жидкость, газ или твердое тело) и определяется только его элементным составом (номером Z атомов поглотителя) и длиной волны λ излучения: где k - коэффициент пропорциональности. Закон ослабления через массовый коэффициент ослабления примет вид: Ф = Фо ехр(- ) Слой половинного ослабления - толщина слоя поглотителя, при которой интенсивность прошедшего излучения ослабляется в 2 раза. Он обратно пропорционален линейному показателю ослабления: = ln(2)/ = 0,69/
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2755)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |