ома гальмуючого речовини. Для електронів більш істотно розсіювання в результаті зіткнення з ядрами атомів, через малої маси електрони легко відхиляються електричними полями ядер і атомів, при цьому відхилення відбувається практично без втрати енергіями електронів.
1.3.1 Фотоелектричний ефект
Фотоелектричний ефект - процес взаємодії квантового іонізуючого випромінювання, при якому фотон з енергією Е 0 передає енергію електрону в оболонці атома. При цьому електрон переходить на більш високий рівень або, за умови, що енергія фотона перевершує енергію зв'язку електрона в атомі, покидає атом. Кінетична енергія електронів дорівнює енергії фотона за вирахуванням енергії зв'язку електрона в атомі. Якщо енергія фотонів дорівнює енергії зв'язку електронів на певній оболонці, то виникає різке збільшення коефіцієнта поглинання. Фотоелектричний ефект - основний процес при поглинанні при енергії фотонів менше 0,3-0,5 МеВ. [2]
Рис.2 Фотоелектричний ефект.
1.3.2 Розсіювання фотонів
Розсіювання фотонів - це процес, при якому ослаблення інтенсивності випромінювання відбувається в результаті відхилення фотонів при зіткненнях з електронами атомів поглинаючої речовини. Розсіювання може відбувається зі зміною довжини хвилі і енергії або без.
Комптонівське розсіювання - розсіювання фотонів, при якому змінюється як напрям, так і його енергія, при цьому частина енергії передається електрону. Комптон-ефект - основний процес ослаблення випромінювання, починаючи з енергії фотонів, що перевищує енергію зв'язку електронів на K-оболонці - крайньої смуги фотоелектричного поглинання, і до енергій фотонів 3-5 МеВ. При Комптон-ефекту енергія зв'язку електрона багато менше енергії фотона, можна вважати, що електрон віддачі несе електричну енергію, рівну різниці енергій падаючого і розсіяного фотона.
Когерентне розсіювання - розсіювання фотонів на атомах без зміни їх енергії. Спостерігається при малій енергії фотонів, за порівняння з якою енергія зв'язку електрона в атомі істотна. При цьому під впливом падаючих фотонів виникають вимушені коливання орбітальних електронів. Діючи спільно, вони випускають той же фотон з тією ж частотою що і падаючий. Таке когерентне розсіювання в загальному коефіцієнті розсіювання становить не більше 20% і в розрахунку зазвичай не враховується. [2]
Рис. 3 Розсіювання фотонів.
1.3.3 Освіта електрон-позитронного пар
Освіта електрон-позитронного пар - процес поглинання фотонів високої енергії, в результаті якого фотон в електричному полі ядра перетворюється в електрон і позитрон. Т.к. електрон і позитрон мають масу не рівну нулю, то на освіту цієї пари потрібна певна енергія, і нижня межа енергії фотонів, при якому можливий такий процес, становить 1,02 МеВ. Надлишок енергії при утворенні електрон-позитронної пари переходить у кінетичну енергію електрона і позитрона, що утворилися в результаті такої взаємодії. [2]
Рис.4 Освіта пари і триплета.
Рис.5 Анігіляція позитрона.
1.3.4 Лінійний коефіцієнт ослаблення
Припустимо, що детектор, який може реєструвати число фотонів, що проходять через нього, поміщений в точку Р (Рис.6). Нехай число зареєстрованих фотонів дорівнює N. Якщо на шляху пучка фотонів помістити шар речовини товщиною Дж, то кількість фотонів, що досягають Р, зменшиться на величину? N . Число фотонів? N , що вийшло з пучка, безпосередньо залежить від числа фотонів, присутніх спочатку в пучку. Якщо N збільшити вдвічі, то ймовірність взаємодії також збільшиться вдвічі. Величина? N безпосередньо залежить і від товщини? х. Якщо збільшити вдвічі? х, т. е. число атомів речовини на шляху випромінювання, то подвоїться і ймовірність взаємодії. Величина? N змінюється, як твір N на? х.
Рис.6 Схема ослаблення інтенсивності випромінювання в точці Р після проходження поглинача товщиною? x : 1- первинне випромінювання; 2 - розсіяне випромінювання; 3 - ослаблене первинне випромінювання; 4 - поглинач.
Це можна записати у вигляді:
? N =-? N ?
