омінювання шляхом передачі її електронам і розсіяння гамма-квантів.
Комптонівське ефект є переважним видом взаємодії для широкого діапазону середніх енергій гамма-квантів: для повітря в діапазоні енергій від 0,1 до 20 МеВ; для свинцю приблизно від 0,5 до 5 МеВ. p> Ефект освіти електронно-позитронного пар спостерігається при попаданні гамма-квантів з енергією більше 1,02 МеВ в сильне електричне полі ядра атома речовини. У результаті такої взаємодії енергія гамма-кванта витрачається на освіту маси електрона і позитрона (за 0,51 МеВ), а також на повідомлення їм початкової швидкості руху. p> При русі в середовищу електрон і позитрон витрачають свою кінетичну енергію на іонізацію і збудження атомів і молекул середовища; коли позитрон зменшить швидкість свого руху, вона взаємодіє з одним з вільних електронів середовища, в результаті чого утворяться два гамма-кванта.
Ефект утворення пар відіграє істотну роль у поглинанні енергії гамма-випромінювання в речовинах з великим порядковим номером утворюють елементів і при великій енергія гамма-квантів.
Перераховані види взаємодії обумовлюють поступове ослаблення інтенсивності гамма-випромінювання в міру збільшення товщини шару речовини. Інтенсивністю гамма-випромінювання називається енергія, яка переноситься в одиницю часу (зазвичай в секунду) потоком гамма-квантів, які проходять через 1 см поверхні, розташованої перпендикулярно до напрямку їх руху. Якщо гамма-випромінювання містить гамма-кванти з однаковою енергією, то воно називається монохроматичним. Інтенсивність монохроматичного гамма-випромінювання I дорівнює твору енергії гамма-квантів Е на їх число, що проходить через 1 см поверхні в секунду, п:
В
p> Ослаблення паралельного пучка гамма-випромінювання відбувається за експоненціальним законом, графічно зображеному на рис. 8, і може бути висловлене такими формулами:
В
p> де I0 - інтенсивність гамма-випромінювання при вході в поглинаючу середовище;
I - інтенсивність гамма-випромінювання після проходження шару товщиною d см;
d - шар половинного ослаблення, тобто товщина шару даного матеріалу, що забезпечує ослаблення інтенсивності вузького пучка гамма-випромінювання в два рази;
Ој-лінійний коефіцієнт ослаблення гамма-випромінювання, що показує, яка частка гамма-квантів із загального їх числа буде мати акти взаємодії на шляху в 1 см.
Лінійний коефіцієнт і шар половинного ослаблення d пов'язані між собою співвідношенням
В
p> Ослаблення інтенсивності гамма-випромінювання обумовлено усіма трьома видами взаємодії гамма-квантів з середовищем. Тому величина Ој складається з коефіцієнта поглинання за рахунок фотоефекту (П„), коефіцієнта поглинання за рахунок утворення пар (П‡) і коефіцієнта комптонівського ослаблення (Пѓ), який у свою чергу доцільно розбити на коефіцієнт поглинання (Пѓa) і коефіцієнт розсіяння (Пѓs);
В
p> Суму перших трьох складають в цьому виразі, визначальних поглинання енергії гамма-квантів, прийнято називати лінійним коефіцієнтом поглинання:
В
Можна показати, що для паралельного пучка монохроматичного гамма-випромінювання твір інтенсивності на коефіцієнт поглинання одно енергії, поглиненої одиницею об'єму середовища, що опромінюється в одиницю часу (секунду):
В
br/>
У дозиметрії ця величина носить назву потужності дози випромінювання (або опромінення) і позначається PОі
Величина лінійних коефіцієнтів ослаблення і поглинання залежить, з одного боку, від властивостей поглинаючого середовища (від щільності речовини і порядкового номера елементів Z) і. з іншого боку, від енергії квантів гамма-випромінювання. Коефіцієнти Ој і Ојa, збільшуються пропорційно щільності речовини ПЃ. а залежність від Z елементів речовини і енергії гамма-квантів вельми складна і зазвичай дається для різних речовин у вигляді таблиць або графіків. У додатку 2 наведена скорочена таблиця величин половинного шару ослаблення d, лінійного коефіцієнта ослаблення Ој і поглинання Ојa для повітря, тканин тварин (м'язів), заліза і свинцю, для енергії гамма-квантів у діапазоні 0,1 - 2,5 МеВ. p> Якщо речовини мають приблизно рівний середній порядковий номер елементів, з яких вони утворені, то вони мають також однаковою закономірністю зміни від енергії гамма-квантів і рівною кількістю енергії, що поглинається одиницею маси речовини (грамом). Так, наприклад, повітря (Zcp, = 7,64), тканини живого організму (Zcp = 7,5) і багато органічні пластмаси мають приблизно рівну Zcp. Усі ці речовини є еквівалентними за властивостям поглинання енергії гамма-випромінювання і зазвичай називаються В«повітро-еквівалентнимиВ». Для цих речовин має місце співвідношення
В
br/>
яке показує, що їх коефіцієнти поглинання на одиницю маси, що носять назву масового поглинання, приблизно рівні між собою при всіх енергіях гамма-квантів. Подібног...
