радиобиология / РБ лекция_1

Взаимодействие с веществом электромагнитных излучений

Взаимодействие с веществом электромагнитных излучений

• Поглощение пучка моноэнергетических фотонов в веществе описывает зависимость

I(х) -= I0·е-µх,

• где I0 и I (х) — интенсивности излучения, падающего и прошедшего толщину х, а показатель экспоненты µ линейный коэффициент поглощения характеризует поглощающуюспособностьвещества.

Взаимодействие с веществом

α– излучений,β – излучений

•Механизм передачи энергии в объекте от заряженныхчастиц сходен:при прохождении черезвещество заряженная частица теряет свою энергию, вызывая ионизацию и возбуждениеатомов до тех пор, пока общий запасэнергии уменьшится настолько, что частицаутратит свою ионизирующую способность

Взаимодействие с веществом

α– излучений,β – излучений

•в зависимостиот знака заряда при перемещениичастицы, она испытывая электростатическоевзаимодействие, притягивается или отталкивается от положительнозаряженных ядер.

•чем больше массы частицы, тем меньше она отклоняется от первоначальногонаправления.

Взаимодействие с веществом

α– излучений,β – излучений

•Упругое рассеяние

•Неупругое торможение

•Ионизация и возбуждение атомов

Упругое рассеяние

•Упругоерассеяние изменение траекториизараженной частицы в результатеотталкивания ядер без потери энергии.

•Чемменьше масса частицы,тем больше ее отклонение отпрямогонаправления

•Поэтомутраекторииβ-частицввеществе изломаны, а α- частиц– практически прямые.

Неупругое торможение

•Электронпри прохождении вблизи атомногоядра теряет скоростьи энергию. При этом можетиспускаться фотон тормозногоизлучения (в том же направлении, чтои электрон).

Ионизация и возбуждение атомов

•В результатевзаимодействиячастицыс электронными оболочкамиатомов,происходитпотеря энергиичастицыв веществе.Под действиемэлектрическогополячастиц происходитвозмущениеэлектронныхоболочекатомовс переходомпоследнихв возбужденноеили ионизированное состояние.

•Способностьускоренныхзаряженныхчастицнепосредственно взаимодействоватьс электроннымиоболочкамиатомов позволилаопределитьих как первичноионизирующие излучения.

ЛПЭлинейная передача энергии

•Первичныеизменения атомови молекул сводятся к ионизации или возбуждению и качественно не зависят отвида действующегоионизирующего излучения

•Однакопри одном и том же количестве энергии, поглощеннойединицей массы вещества, микропространственноераспределение энергии в облученном объеме различно.

•Эторазличие определяется линейной передачей энергии.