Ионизирующее излучение и его взаимодействие с веществом Введение в теорию переноса ионизирующих излучений
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ
Весенний семестр 2026 г.
ТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ
Дифференциальная энерго-угловая плотность тока частиц
Интегральная плотность тока частиц
Вектор интегральной плотности тока:
•направление: оптимальная ориентация нормали единичной площадки, при
которой количество пересекающих ее частиц алгебраически максимально; |
2 |
• модуль: алгебраическое количество частиц, пересекающих единичную |
|
площадку, оптимально ориентированную в пространстве |
|
ОБЩИЕ
СВЕДЕНИЯ
1.Силы:
•Кулоновские (заряженные частицы)
•Электромагнитные (фотоны)
•Ядерные (нейтроны)
2.Статистический характер взаимодействия
3. Независимость взаимодействия |
Линейная теория переноса |
|
|
4.Мишени:
•Электрон
•Ядро
•Атом
•Молекула
•Кристалл
3
|
|
|
МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СЕЧЕНИЕ |
|
|
|
|
|
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ |
|
|
|
|
Малый объем вещества: поле излучения однородное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество мишеней |
F |
|
|
|
Количество частиц, испытавших взаимодействие |
|
|
|
||
NM |
|
|||
|
|
|
|
|
[см2] 1 барн = 10-24 см2
Микроскопическое сечение:
среднее количество частиц, приходящихся на одну мишень, которые испытали взаимодействие с веществом при облучении его (вещества) единичным флюенсом частиц
4
МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ СЕЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
– концентрация мишеней, [см-3]
общее количество частиц излучения, попавших на образец
[см-1]
Макроскопическое сечение:
вероятность взаимодействия излучения на единице длины
(линейное)
Гамма-излучение: |
линейный коэффициент ослабления |
5 |
МАССОВОЕ
СЕЧЕНИЕ
элемент массовой длины |
[г/см2] |
массовая концентрация: количество мишеней в 1 г |
|
[см2/г] |
|
Массовое сечение:
вероятность взаимодействия излучения на единице массовой длины
Гамма-излучение: |
массовый коэффициент ослабления |
6 |
ПОЛНОЕ СЕЧЕНИЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Взаимодействие
Поглощение |
Рассеяние |
7
СЕЧЕНИЕ
РАССЕЯНИЯ
F |
NM |
Количество частиц, испытавших рассеяние s |
|
|
|
Полное (интегральное) сечение рассеяния
[см2]
Дважды дифференциальное сечение рассеяния
|
Дважды дифференциальное микроскопическое сечение: |
|
|
|
|
|
|
|
среднее количество частиц, приходящихся на одну мишень, которые испытали |
|
|
|
рассеяние в единичный телесный угол вокруг направления |
и единичный |
|
|
энергетический интервал вокруг значения E при облучении вещества единичным |
8 |
|
|
флюенсом частиц энергии , движущихся по направлению |
|
|
|
|
|
|
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ И ПОЛНОЕ СЕЧЕНИЯ
РАССЕЯНИЯ
9
МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ СЕЧЕНИЕ
РАССЕЯНИЯ
[см-1]
Макроскопическое сечение рассеяния:
вероятность рассеяния частицы на единице длины
Дважды дифференциальное макроскопическое сечение рассеяния:
Для частиц, движущихся по направлению с энергией , равно вероятности испытать на единице длины вокруг точки рассеяние в единичный телесный угол вокруг
направления и единичный энергетический интервал вокруг значения E
10