Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Рассеяние излучения




 

При взаимодействии γ-квантов, имеющих энергию 0,01–3 МэВ, с веществом может происходить их рассеяние, то есть отклонение от их первоначального направления. Различают рассеяние двух видов: некогерентное, при котором квант изменяет свою энергию, и когерентное, при котором энергия кванта не изменяется.

 

Некогерентное рассеяние (так называемое комптоновское рассеяние) имеет место, когда энергия фотона велика в сравнении с энергией связи электрона, а также при взаимодействии со свободными или слабосвязанными электронами. Взаимодействие кванта с электроном можно рассматривать в этом случае как столкновение двух независимых частиц.

 

Когерентное рассеяние играет существенную роль в общем процессе рассеяния в области малых энергий фотонов (20–50 кэВ). При энергиях выше 100 кэВ некогерентное рассеяние становится преобладающим.

 

Большая часть когерентного рассеяния мало отклоняется от направления первичного излучения (до 15°), то есть в конечном итоге оно является частью проходящего через вещество излучения и не ослабляет первичный поток излучения в значительной степени.

 

Исходя из законов сохранения энергии и импульса взаимодействующих частиц, можно установить связь между углом некогерентного рассеяния θ и энергиями первичного E и рассеянного Eр квантов (E в МэВ):

 

Минимальной величины энергия рассеянного излучения достигает при угле рассеяния θ=180°:

 

При малых углах рассеяния энергия рассеянного излучения близка к энергии первичного излучения.

 

Когерентное рассеяние имеет место при небольших по сравнению с энергией связи электрона энергиях квантов. В этом случае при столкновении γ-кванта с электроном перераспределение энергии происходит не между квантом и электроном, а между квантом и атомом. Поскольку масса атома сравнительно велика, энергия фотона при таком рассеянии практически не меняется.

 

 

Для оценки количественных характеристик рассеяния используют массовые коэффициенты рассеяния, учитывающие количество атомов в единице массы вещества. Для некогерентного рассеяния с увеличением энергии

 


излучения массовый коэффициент рассеяния уменьшается, при этом он мало зависит от состава вещества, поскольку количество электронов в единице массы вещества незначительно отличается для различных элементов.

 

При когерентном рассеянии массовый коэффициент сильно зависит от энергии излучения и атомного номера. В табл. 6.8 приведены значения массовых коэффициентов когерентного ζк и некогерентного ζн рассеяния γ-излучения для различных элементов. По данным таблицы видно, что интенсивность рассеянного излучения различными рудами может значительно отличаться, особенно в области малых энергий. Метод измерения рассеянного γ-излучения называется гамма-отражательным.

 

          Таблица 6.8  
  Массовые коэффициенты рассеяния γ-излучения, см2    
               
Элемент   Eγ=0,02 МэВ     Eγ=0,05 МэВ    
σк σн σк+ σн σк σн σк+ σн  
1H 0,0067 0,362 0,3687 0,0011 0,334 0,3351  
4Be 0,0355 0,149 0,1845 0,007 0,147 0,1540  
6C 0,064 0,160 0,2240 0,0137 0,163 0,1767  
8O 0,099 0,154 0,2530 0,0217 0,161 0,1827  
20Ca 0,382 0,132 0,5140 0,090 0,149 0,2390  
26Fe 0,517 0,116 0,6330 0,124 0,136 0,2600  
40Zr 0,924 0,097 1,0210 0,235 0,121 0,3560  
48Cd 1,18 0,0906 1,2706 0,303 0,114 0,4170  
56Ba 1,37 0,843 1,4543 0,361 0,106 0,4670  
74W 2,17 0,073 2,2430 0,554 0,0994 0,6534  
82Pb 2,34 0,0695 2,4095 0,642 0,0955 0,7375  

 

Гамма-отражательный метод может быть применѐн для обогащения руд, содержащих тяжѐлые элементы, например железных, свинцово-цинковых, ртутных, хромовых.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 119; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты