-
Устройство и принцип работы сцинтилляционного детектора.
Приставляет собой кристалл сцинтиллятора, который реагирует на ионизирующее излучение, впоследствии выпуская фотон, и устройство регистрирующее фотоны с кристалла сцинтиллятора. Кристалл бывает твердый и жидкий.
Самое простое устройство, которое используется для регистрации фотонов, является фотоэлектронным умножителем. Представляет собой конденсатор с большим количеством диодов (увеличивают количество электронов). Фотон попадает на катод выбивая электрон, электрон попадает на диоды, количество электронов резко возрастает и попадают все на анод.
Эффективность регистрации альфа и бета частиц 99 %, гамма квантов от 30 - 90%. Временное разрешение 10-6 с
-
Виды радиоактивного распада. Постоянная распада, средняя время жизни радиоактивного ядра.
Радиоактивный распад бывает: альфа-распад (ядра гелия), бета-распад (+,-, к-захват), гамма-излучение (нейтрон).
Радиоактивный распад – самопроизвольный переход из одного ядра в другое с испусканием α,β и γ частиц.
Период полураспада – это время, при котором число ядер уменьшится наполовину.
-
Альфа-распад, его основные закономерности. Закон Гейгера-Неттона.
Альфа
распад
– это испускание ядра (
),
имеющий линейчатый сектор. Такой вид
распада обычно происходит при массовом
числе больше 140.
Вся выделенная энергия при (α) распаде передается (α) частицы введи кинетической энергии.
Гейгера — Неттолла
-
Квантомеханическая задача о прохождении альфа-частиц сквозь потенциальный барьер ядра.
-
Бета-распад, его виды и основные закономерности.
Бета распад – распад у которого имеется непрерывный спектр:
-
Электронный (β-) – при таком распаде выходит электрон из ядра и антинитрина
-
Позитивный (β+) – при таком распаде выходит позитрон из ядра и нитрина
-
К-захват или электронный захват – при таком процессе идет поглощение электрона с испусканием нитринной.
Такой распад возможен лишь тогда, когда масса исходных веществ больше чем масса продуктов. Такое условие нужно, что бы частицы имели кинетическую энергию. Массы нитрин много меньше чем масса электрона.
Получается следующее, не зависимо, что это за вещество всегда возможен один из 3 бета распадов.
-
Гамма-излучение и внутренняя конверсия ядер.
Данное излучение происходит когда атом переходит из возбужденного состояние в невозбужденное.
Данное излучение обладает высокой проникающим эффектом в отличии от альфа распада и бета распада.
Внутренние конверсия – возбуждение атома снимается посредством выпускание электрона. Рассмотрим данный эффект, у нас выходит электрон забирая энергию из ядра и выпускает квант энергии, который поглощает другой электрон и если этого кванта энергии достаточно, то он тоже вылетает и т.д. пока электронная оболочка не закончится. Особенность данного эффекта в том, что выпускаемые электроны имеют определенную кинетическую энергию, в следствии чего имеет прерывный спектр. Данные выпущенные электроны называются электроны Оже-эффекта.
-
Прохождение заряженных частиц через вещество: упругая рассеивание, сечение Резерфорда.
Рассматривается задача взаимодействия 2 частиц. Данную задачу рассматривают в системе центра масс, что переделывает задачу взаимодействие 1 частицы в некотором поле взаимодействии.
-
Прохождение заряженных частиц через вещество: тормозное излучение (нерелятивистское приближение)
Рассматривается задача, о прохождение электрона сквозь большое число ионов и атомов.
-
Прохождение заряженных частиц через вещество: тормозное излучение (ультрарелятивистское приближение)
-
Прохождение заряженных частиц через вещество: ионизационное торможение, формула Томсона.
Рассматривается задача, летит частица и попадает в электрон как упругий удар, если энергия становиться больше энергии ионизации, то электрон ионизируется и отрывается от атома как неупругая взаимодействия.
Определим изменение энергии по длине
Так как обычно E>>ε, тогда
