162. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом.

З аряж. частицы и γ-фотоны, распрост. в в-ве, взаим-вуют с ē и ядрами →изме­няется сост. в-ва и частиц. Основным механизмом потерь энергии заряж. частицы (α и β) при прохожд. через в-во явл. ионизационное торможение. Взаим-вие ч-цы с в-вом кол-венно оцен. линейной плотностью ионизации, тормозной способн. в-ва и средн. пробегом ч-цы. Линейная плотн. ионизации i - отношение числа dn ионов одного знака, образован. заряж. ионизир. ч-цей на элементарном пути dl, к этому пути: i= dn/dl. Линейная тормозная способн. в-ва S - от­ношение энергии dE, теряемой заряж. ионизир. ч-­цей при прохожд. элементарного пути dl в в-ве, к длине этого пути: S = dE/dl. Средний линейным пробег R – средн. знач. расстояния между нач. и кон­ц. пробега заряж. ионизир. ч-цы в данном в-ве. График завис-ти линейной плотности ионизации от пути х, проходимого α-частицей в среде (воздух). По мере продвиж. ч-цы в среде ↓ее энергия и ско­рость, линейная плотность иониза­ции ↑ и при заверш. пробега ч-цы резко убывает. ↑ i обусловлено тем, что при меньшей скорости α-ч-ца больше време­ни проводит вблизи атома и ↑ вероятность ионизации атома. Линейная плотность ионизации α-частиц при норм. давлении сост. i = (2 + 8) • 10⁶ пар ионов/м. Бета-частицы могут рас­сеиваться на ē в-ва, и их пути сильно искривля­ются в нем. Если ē движ. в среде со скор. > фазовой скор. распространения света в этой среде, то возник. характерное черепковское излуч. (излуч. Че­репкова—Вавилова). При попад. β⁺-частицы (позитрона) в в-во происходит взаим-вие ее с ē и пара электрон-позитрон превращ. в 2 γ-фотона. Этот процесс аннигиляция. Одна из характеристик поглощ. β-излучения в-вом - слой половинного ослабления, при прохож­д. через кот. интенсивн. β-частиц ↓ вдвое. При попад. γ-излучения в в-во наряду с процессами когерентного рассеяния, эффекта Комптона, фотоэффект, возник. образова­ние пары электрон-позитрон и фотоядерные р-ции, кот. возник. при взаим-вии γ-фотонов больших энергий с атомными ядрами. В результ. различн. процессов под действием γ-излуч. образуются заряж. ч-цы; значит, γ-излуч. явл. ионизирующим. Поток нейтронов тоже явл. ионизир. излуч., т.к. при взаим-вии нейтронов с ядрами атомов образ. заряж. ч-цы и γ-излуч.

1. деление ядер при захвате ими нейтронов: образование ра­диоактивных осколков, γ-излуч. и заряж. ч-ц;

2. образование α-частиц, например: Al + n = Na + α;

3. образование протонов, например: N + n = С + p.

Когерентное( классическое) рассеяние – рассеяние длинноволновых излучений без изменения длин волн (энергия фотона меньше энергии ионизации hv<Aи)

Когерентное рассеяние само по себе не вызывает биол. дей-я. Однако при создании защиты от рентген излуч-я следует учитывать возможность измен-я направления первичного пучка.

Некогерентное расс(эффект Комптона). – с изменением длин волны (энергия фотона больше энергии ионизации). Фотоэффект – в результате вылетает электрон, а атом ионизируется. Если энергия фотона недостаточна для ионизации, то фотоэф. может проявл-ся в возбуждении атомов без вылета электронов. Аннигиляция – при попадании β+частицы в вещество с большой вероятностью происходит такое взаимодействие ее с электроном, в результате которого вместо пары электрон – позитрон образуется 2 γ – фотона