Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Существует три основных процесса взаимодействия g-квантов и вещества. Это: явление фотоэффекта, эффект Комптона и процесс образования пар электрон-позитрон.
Фотоэффект
Явление заключается в том, что g-квант, взаимодействующий с веществом, передает всю свою энергию электрону, который в свою очередь может принять участие в других процессах. Баланс энергии фотоэффекта описывается формулой Эйнштейна
hn = А + Ek,
где А - работа выхода атома, а Еk - кинетическая энергия электрона.
Для g-квантов A<<hn, поэтому можно считать, что вся энергия g-квантов переходит в кинетическую энергию электрона. При этом число выбиваемых электронов уменьшается с ростом энергии γ-кванта (рис. 6.2, кривая 1).
Эффект Комптона
Эффект проявляется в рассеянии g-кванта на электроне. При этом рассеянный квант имеет большую длину волны, чем первичный g-квант. Изменение длины волны излучения при этом процессе определяется соотношением
,
где 
.
Величина l0 – называется комптоновской длиной волны электрона.. Угол j есть угол рассевания. Разность энергий падающего и рассеянного g-квантов переходит в кинетическую энергию электрона отдачи. Таким образом в явлении Комптона энергия g-квантов частично расходуется на выбивание электронов (электроны отдачи) и появление квантов света, которые в свою очередь приводят к фотоэффекту и эффекту Комптона. Количество электронов вещества участвующих в комптоновском рассеянии уменьшается с ростом энергии γ-квантов (рис. 6.2).
Образование пар
Процесс образования электрон-позитронных пар начинается с энергий g-квантов 1,02×106 эВ (рис. 6.2). Эта величина есть удвоенное значение энергии покоя электрона или позитрона. Взаимодействие протекает в одной точке вблизи ядра или электрона, но не в вакууме, что связано с необходимостью одновременного выполнения законов сохранения энергии и количества движения.
Для g-излучения возникающего при радиоактивном распаде третий рассмотренный механизм протекает малоэффективно, так как энергия g-квантов при радиоактивном распаде не превышает 3 МэВ.
Из всего сказанного следует, что полное поглощение гамма-квантов в веществе, приводящее к освобождению электронов, зависит от их энергии и порядкового номера вещества.
Из всего сказанного следует, что полное поглощение гамма-квантов в веществе, приводящее к освобождению электронов, зависит от их энергии и порядкового номера вещества.
Рис. 6.2. Спектр поглощения свинца, разложенный на три части:
1 – фотоэффект, 2 – эффект Комптона, 3 – рождение пар
