Вопрос 34. Взаимодействие рентг излучения с в-вом: когерентное рассеивание, фотоэффект, некогерентное рассеивание. Закон ослабления.

Ри рассеивается или поглащается, при этом могут происходить процессы, кот опред соотношение hυ и работой ионизации (А_и). А_и – эн-гия необх для отрыва эл-на от атома или мол-лы.

1. Когерентное рассеивание (прие длинноволн изл) Происходит, когда hυ<<А_и. У фотонов в след взаимодействия с эл-ми внутр оболочек, крепко связанных с ядрами, изм только направление движ, но эн-гия и длина волны не изм. Поэтому рассеивание назв когерентным.

Тк эн-ия фотона и атома не изм, то КР само по себе не влияет на биообъекты. Однако, при создание защиты от РИ сл учитывать возможность изм перв направления пучка.

2. Некогерентное рассеивание или эффект Комптона (hυ>>А_и). При этом эл-н отрывает от атома (такие эл-ны назыв эл-ми отдачи) и приобретают нек эн-ию. Энергия фотона изм: hυ=hυ’+Е_к+А_и. Обр таким образом изучение с изм частотой (длиной волны) назыв вторичным, оно рассеивается по всем направлениям. Эл-ны отдачи если они им достаточную кинет эн-ю, могут ионизировать соседние атомы путем соударения. Таким образом в рез-те рас обр вторичное рассеянное изл и происходит ионизация атомов в-ва.

3.Фотоэффект. В отл от процессов рассеивания при фотоэффекте квант поглощается. Происходит тогда, когда эн-я фотона достаточна для совершения работы ионизации по отрыву эл-на или превращение её: hυ≥А_и. При этом квант погл, а эл-н отрыв от атома. Происходит ионизация. Оторвавшийся эл-н приобретает кин эн-ю: Е_к= hυ-А_и. Если Е_к велика, то эл-н может ионизировать соседние атомы путем соударения обр новые вторичные соударения.

Закон ослабления. Поток РИ ослабляется по закону:Ф=Ф₀ехр(-μх), где μ – линейный коэф ослабления, кот сущ зав от п-ти в-ва. Он равен сумме 3-х слагаемых: ког рассеивания μ₁, неког рас μ₂, фотоэф μ₃: μ=μ₁+ μ₂+ μ₃

Вопрос 35. Рентгеновский анализ.

Если на простую кристаллическую решетку напр поток РИ под углом θ, то они будут дифрагировать, тк раст между рассеивающими центрами (атоми) в кр соотв длине волны РИ.

Если на некот раст помест фотопластинку, то она зарегистрирует интерференцию отраж лучей. Разность хода между лучами: 2dsinθ=kλ, где k=1,2,3.., d – межплосткостное раст в кр, θ - угол между п-тью кр и падающ РИ (угол скольжения), λ – длина волны РИ. Это соотв назыв усл Вульфа-Брега. Если изв λ РИ и изв угол θ, то можно опр межплоскостное (межат) раст d. На этом основ РИ анализ. РИ анализ – метод опр структуры в-ва по иссл закономерностей дифракции РИ на иссл образце.

Вопрос 36. Радиоактивность. Основной закон радоиактивного распда.

Радиоактивность – с-ть некот ат ядер самопроизвольно (спонтанно) превращ в др ядра с испусканием ч-ц. Сущ два вида р-ти: иск и ест. Оба вида им общ закономерности. Рад распад (РР) – явление статистическое. Можно установить вер-ть распада 1 ядра за опред промежуток вр. Пусть за малое воемя dt расп dN ядер – число dN пропорц промеж времени и об числу радиоакт ядер dN: dN= - λNdt, где λ – пост распада, хар вер-ть распада данного ядра, «-» указ на убыв со временем кол-ва радиоакт ядер (dN<0). Решим это ур-ние, разделив переменные на N: dN/N=- λdt. Проинтегрируем и перейдем от логарифма к степени: lnN/N₀= -λt, N/N₀=exp(-λt) и дальше разделим на N₀: N=N₀exp(-λt) – осн закон РР, где N₀ – исх число радиоакт ядер N - число оставшихся ядер у моменту вр t, λ - пост распада (с^-1). На практике вместо λ часто исп другую вел-ну, наз периодом полураспада (ПП). ПП – время, в теч-е кот распад половина радиоакт ядер. Закон РР с ПП запис так: N= N₀ 2^-t/T. Хар-ки распада λ и Т связ соотн: Т=ln2/λ=0,693/λ. Период распада может быть как оч большим, атк и оч малым (от долей до многих млрд лет).