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散射现象 α粒子径迹基本是一条直线 电子径迹是折线 3.轫致辐射 在原子核的库仑场作用下，带电粒子做加速运 动时部分能量以连续电磁辐射形式放出的过程。 能量损失率 式中：m、z和E∈入射粒子的质量，电荷数及能量； N、Z∈介质原子数密度及原子序数。? ［讨论］ 在同一介质，有： 在高原子序介质中易产生轫致辐射。 与电离损失正好相反，高能时，粒子的 辐射损失上升。 ［讨论] 对?粒子，有: 式中， E-MeV，对于铅，Z=82，仅当E?=10Me时,轫致辐射损失才与电离损失相同。 4.切伦科夫辐射 带电粒子在透明介质以微弱可见光的形式辐射能量的过程。 发生条件 i)均速 ， ii)v＞c′＝c/n。 物理过程 辐射由极化偶极子退激化产生的辐射相干迭加而成。 在水中(n=1.33),?min =1/n=0.75,能发生切伦科夫辐射的?射线最小能量为: 切伦科夫辐射 5.射程与吸收 α核子的射程 在介质中沿运动方向所穿过的距离。在标准空气的平均射程: ,误差≤10% 在其它介质： 式中：A——介质原子的质量数;ρ——密度(g·cm-3). 对于混合物： 式中：Wi为第i种元素原子重量含量百分数。 β粒子的最大射程 在介质中沿其入射方向所能达到的最大距离。对于铝有： 质量厚度射程Rmax与 线性射程的关系： Rmax＝ρ·R’max  γ射线与物质的作用 光电效应 γ光子从原子中打出电子，本身消失的过程。 光电子的动能： 光电效应 作用机制 光子同(整个)原子作用把自己的全部能量传递给原子壳层中某一电子，该电子获得动能克服原子束缚跑出来,成为自由电子，光子本身消失了。 γ + A ? A* + e- （光电子） A + X 射线 原子 自由电子 受激原子 康普顿效应 光子被散射的效应。 [讨论］： 1) 2) 所以， Te～0—(Te)max。 康普顿电子谱 电子对效应 在核的库仑场作用下，γ光子转化为正负电子对的过程。 因为 所以 才能发生。 光子与物质三种主要相互作用的相对重要性 γ射线对物质的电离作用两步过程 三种作用效应 光电效应 康普顿效应 电子对效应 产生次级电子 电离效应 次级电子使 物质原子电离 第 2 步 次级作用 第 1 步 初级作用 γ射线 γ射线的吸收 γ射线通过一定厚度介质，强度减弱的现象。 指数衰减规律 I(x)= I0 e-μx μ 线性吸收系 1）γ射线能量高 μ值小 2） 原子序数高 μ值大 能量（MeV) 铅（Pb) cm-1 铝（Al）cm-1 0.6 1.6 0.2 1.0 0.8 0.18 2.0 0.5 0.1 半吸收厚度(d1/2) γ射线强度减弱1/2 所通过物质层的厚度 γ射线的防护大都选 用重金属铅、水泥等，构 成很厚的防护墙。 物质层厚度 I/I0 半吸收厚度 单位cm αβγ对物质电离作用的比较 2 MeV 射程(m) 离子对密度/mm α 0.01 6000 β 2-3 60 γ 10 几个 * * * * * * * * 第1章 核物理基础知识 §1.1 核衰变及其放射性 核素 质子数Z和中子数N都相同的一类原子核。 稳定性 在自然状态能够稳定存在的核素。 放射性 核衰变→放射性现象(α，β，γ)。 同位素 质子数相同而中子数不同的一类核素的互称。 名称 质子数 中子数 质量数 举例 同位素 相同 不同 不同 1