budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... budowa atomu modele atomu: •thomsona –„ciasto z...
TRANSCRIPT
![Page 1: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/1.jpg)
OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA
Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania
rentgenowskiego, oddziaływanie promieniowania z
materią.
![Page 2: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/2.jpg)
2
![Page 3: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/3.jpg)
3
• Protony i neutrony (nukleony) wchodzą w skład jądra atomowego
• Chmura elektronowa jest to obszar w zasięgu oddziaływania jądra atomowego, w którym istnieje prawdopodobieństwo znalezienia elektronów
• Powłoka elektronowa jest to część chmury elektronowej, w której prawdopodobieństwo znalezienia elektronu jest największe
• Protony mają ładunek elektryczny +1 i masę = 1,007u (ok. 1836 masy elektronu)
• Neutrony nie mają ładunku a ich masa = 1,008u (ok. 1838,5 masy elektronu)
• Elektrony mają ładunek elektryczny –1 i masę spoczynkowa 9,1 * 10^-28g
Budowa atomu
![Page 4: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/4.jpg)
4
• Jądro atomowe jest bardzo małe w porównaniu z atomem (10^4-10^5 razy mniejsze), znajduje się w jego centrum i w nim skupiona jest prawie cała masa atomu
• Liczba protonów w jądrze atomu jest równa liczbie elektronów w chmurze elektronowej - liczba atomowa Z (określa główne właściwości chemiczne)
• Liczba nukleonów to liczba masowa A, N – liczba neutronów w jądrze
• Każdy atom można opisać za pomocą liczby atomowej i masowej: A
ZX
Budowa atomu
![Page 5: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Budowa atomu
• masa jądra:
• nie jest liczbą całkowitą (< sumy mas nukleonów w jądrze), odstępstwo mas (zmierzonej od liczby A): deficyt masy (= M-A), czynnik upakowania (f=(M-A)/A)
• energia wiązania jądra: różnica sumy mas składników jądra (nukleonów) i jego rzeczywistej masy
• ładunek elektryczny: ładunek elektronu (e=1,6*10^-19C) [ładunek kwarków: 1/3 lub 2/3, u(2/3), d(-1/3), s(-1/3), c(2/3), b(-1/3), t(2/3)]
• siły jądrowe: mały zasięg, silne oddziaływanie (natężenie < od sił kulombowskich), wysycenie (nukleon oddziałuje tylko z sąsiednimi nukleonami – niewielki zasięg), niezależność ładunku (podobna siła n-p, p-p), potencjał
![Page 6: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Budowa atomu
•izotopy: atomy tego samego pierwiastka różniące się tylko liczbą neutronów w jądrze (Z=const., A zmienne), np. prot (1
1H), deuter (2
1H), tryt (31H), izotopy węgla: 11
6C, 126C, 13
6C, 146C
• izotony: atomy różnych pierwiastków, te same liczby neutronów w jądrze (N=const., Z zmienne), np. 13
6C, 125B, 15
8O (A-Z=N=7)
• izobary: atomy różnych pierwiastków mające identyczne liczby masowe (A=const, Z zmienne), np. 12
5B, 126C, 12
4N
• izomery jądrowe: identyczne liczby A i Z, różny stan energetyczny (stany metastabilne, po średnim czasie życia w stanie izomerycznym (10^-13s) tracą energię – emisja gamma), np. 99m
43Tc i 9943Tc
![Page 7: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Budowa atomu
Cząstka Symbol Masa Ładunek Inne cechy
Foton 0 0 c=3*10^10 cm/s
Elektron e, β- 9.1*10^-28 g -e
Pozyton β+ 9.1*10^-28 g +e
Proton p 1836,1 me +e
Neutron n 1838,5 me 0
Neutrino ν 0 0 Spiny przeciwnie skierowane
Antyneutrino 0 0
![Page 8: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Budowa atomu
Modele atomu:
• Thomsona – „ciasto z rodzynkami”, atom – kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość elektrycznie obojętna
• Rutheforda – układ planetarny, w środku maleńkie jądro (ładunek dodatni), elektrony krążące wokół niego po orbitach (przyciągane zgodnie z prawem Coulomba, siła odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości)
• Bohra - układ planetarny, w środku maleńkie jądro (ładunek dodatni), elektrony krążące wokół niego po orbitach, opis ruchów elektronów (tylko pewne orbity są dozwolone, pobyt elektronu na konkretnej orbicie związany jest z posiadaniem przezeń ściśle określonej energii: tym większej im orbita wyższa (dalej od jądra), możliwe są przejścia elektronu z orbity wyższej na niższą – emisja promieniowania, z orbity niższej na wyższą – absorpcja, powłoki zamknięte (max.liczba elektronów), elektron walencyjny – elektron na nie zamkniętej powłoce, model nie uwzględnia spinu elektronu i jego własnego momentu magnetycznego, dobrze opisuje wodór, podwójnie zjonizowany hel, dwukrotnie zjonizowany lit
![Page 9: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Promieniowanie
http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mfj/zal03/bilski/referat.html
![Page 10: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Wytwarzanie promieniowania
Promieniowanie X powstaje w czasie bombardowania tarczyprzez wiązkę rozpędzonych elektronów. Lampa zbudowana jestz bańki szklanej opróżnionej z powietrza, pośrednio żarzonejkatody (elektrody ujemnej) oraz anody (elektrody dodatniej).Elektrody podłączone są ze źródłem wysokiego napięcia rzędukilkudziesięciu tysięcy wolt lub nawet większych. Katodęstanowi zwykle włókno wolframowe, które w czasie pracylampy rozżarzone jest wskutek przepływu prądu z dodatkowegoźródła żarzenia.Emitowane wskutek ruchów termicznych z rozżarzonej katodyelektrony przyspieszane są w polu elektrycznym panującymw przestrzeni pomiędzy anodą i katodą. Elektrony sąwyhamowywane w polu elektrycznym jąder atomów materiałuanody. Większość energii elektronów (99%) ulega zamianie naciepło, 1% energii zamieniany jest na promieniowanierentgenowskie.
![Page 11: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Wytwarzanie promieniowania
Schemat budowy lampy rtg
![Page 12: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Wytwarzanie promieniowania
Widmo promieniowania
Promieniowanie hamowania (bremsstrahlung) emitowane przez elektrony hamowane w polu elektrostatycznym jarda i
elektronów atomu; zmianie ulega kierunek lotu elektronu, następuje emisja fotonu i zmniejszenie energii elektronu, kwanty tego promieniowania mają różne energie, od bliskich zera aż do
odpowiadających największej energii elektronu, dlatego promieniowanie hamowania ma widmo ciągłe.
![Page 13: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Wytwarzanie promieniowania
Widmo promieniowania
Promieniowanie charakterystyczne tarczy powstaje gdy elektrony bombardujące materiał anody wybijają elektrony z wewnętrznych
powłok jej atomów. Przejścia elektronów z wyższych powłok na wolne miejsca związane jest z emisją kwantów promieniowania
elektromagnetycznego. Ponieważ energie na poszczególnych orbitach są skwantowane emitowane są fale o ściśle określonych częstotliwościach
(długościach fali) charakteryzujących rodzaj bombardowanego materiału. Widmo promieniowania charakterystycznego jest widmem
dyskretnym.
![Page 14: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Wytwarzanie promieniowania
Widmo promieniowania – cechy charakterystyczne:
ściśle określoną wartość najmniejszej długości fali, czyli największej energii emitowanych fotonów - krótkofalowa granica widma – największa energia jaką może oddać elektron w procesie pojedynczego hamowania co najwyżej może być równa jego początkowej energii kinetycznej.
Widmo energetyczne promieniowania X lampy jest praktycznie widmem promieniowania hamowania (widmo ciągłe) z nałożonymi liniami charakterystycznymi tarczy - widmo promieniowania charakterystyczne – dyskretne wartości energii fotonów odpowiadają przejściom na różne powłoki elektronów
![Page 15: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Maksymalna energia kwantów X w widmie odpowiada wartościmaksymalnejstosowanego napicia znanej jako kVp (kilovoltage peak).
Całkowite natężenie I [kwanty/s] emitowanego promieniowaniajest zależne od wielu czynników, co można w przybliżeniu opisaćwzorem:
I =A×Z×i×U2
gdzie: A - stała zależna od konstrukcjilampy,
Z - liczba atomowa materiału anody,i - prąd anodowy płynący przez lampę,U - napięcie na lampie.
Wytwarzanie promieniowania
![Page 16: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie alfa, beta, X, gamma, neutronowe
Źródło: The Health Physics Society, University of Michigan, 2004
jonizacja, rozproszenie, absorpcja
![Page 17: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Oddziaływanie promieniowania z materią
Jonizacja: zjawisko polegające na powstaniu jonów dodatnich oraz jonów ujemnych w wyniku oderwania elektronów od elektrycznie obojętnego atomu
Jonizacja
Bezpośrednia Pośrednia
http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/lephenomenedionisation.htm
![Page 18: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie alfa
• jonizacja (niemal cała tracona energia cząstek alfa, jonizacja bezpośrednia) – jonizacja właściwa (liczba par jonów wytworzonych przez ciężką cząstkę naładowaną na jednostkę drogi), bardzo silnie jonizujące, duże LET (zdolność hamowania ośrodka – liczbowo równa stracie energii cząstki na jednostkowej drodze, proporcjonalna do jonizacji właściwej, określa gęstość jonizacji wzdłuż torów cząstek), zdolność jonizacyjna ciężkich cząstek naładowanych tym większa, im większy jest ich ładunek i masa oraz im mniejsza jest ich szybkość – zdnolność jonizacji takiej cząstki zwiększa się przy końcu jej toru, protony podobnie jonizują, ale mają mniejszy LET – większy zasięg w materii)
![Page 19: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie alfa
• rozpraszanie cząstek (oddziaływanie z jądrami atomowymi, małe straty energii w porównaniu z jonizacją – bardzo małe znaczenie z punktu widzenia ochrony radiologicznej)
![Page 20: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie beta
• jonizacja bezpośrednia – oddziaływanie cząstki β z powłokami elektronowymi
• promieniowanie hamowania – oddziaływanie cząstki β z jądrem atomu (przy dużej energii cz. β, czas jej oddziaływania z elektronami jest zbyt mały,by zdążyła ona zjonizować atom, dzięki dużej energii może znaleźć się w polu jądra, wskutek przyciągania jądra elektron jest wyhamowywany i traci energię emitując ją w postaci promieniowania e-m, straty energii na prom.hamowania proporcjonalne do Z^2)
• rozpraszanie (na elektronach atomowych, na jądrach), wzbudzanie atomów, anihilacja (β+)
![Page 21: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie beta
• dErad / dEjon.= Z*E / 820
![Page 22: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
jonizacja wtórna (pośrednia)!
• efekt fotoelektryczny (fotoefekt)
• rozproszenie Comptona
• tworzenie par negaton – pozyton
Promieniowanie X – zmiany stanu energetycznego elektronów orbitalnych w atomach
Promieniowanie gamma – jądro wzbudzone wskutek przemian alfa, beta, procesy rozszczepienia jąder ciężkich
![Page 23: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma Efekt fotoelektryczny (absorpcja promieniowania)
• największe prawdopodobieństwo zajścia efektu:
• hν0 < 30keV
• Z ośrodka pochłaniającego duża
http://atomistyka.pl/promien/oddzialywanie.html
![Page 24: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma Efekt fotoelektryczny (absorpcja promieniowania)
• warunek zajścia procesu: energia kwantu większa od energii wiązania elektronu, energia fotoelektronu zależy od energii kwantu padającego
• hν0=Ei+Efe+Eod
• przekrój czynny na zjawisko fotoelektryczne σf -prawdopodobieństwo zajścia zjawiska fotoelektrycznego dla pojedynczego atomu na elektronie z powłoki n-tej jest wielokrotnie większe niż na elektronie z powłoki wyższej np. hν0>EK (σf (hν0>EK )= σK + σL + σM +..., gdzie σL, σM można zaniedbać)
![Page 25: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma Efekt fotoelektryczny (absorpcja promieniowania)
• zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne:
• całkowite przekazanie energii fotonu elektronowi
• zachodzi w metalach, naświetlenie płytki metalowej prom.gamma (również św.fioletowe i prom. nadfioletowe) spowoduje wysyłanie przez nią elektronów, gdy energia fotonu < pracy wyjścia elektrony nie są emitowane na zewn. (np. półprzewodniki)
• zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne:
• elektron na orbicie atomu
![Page 26: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
Efekt Comptona (rozproszenie promieniowania)
http://atomistyka.pl/promien/oddzialywanie.html
największe prawdopodobieństwo:
• hν0: 30keV – 30 MeV
![Page 27: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
Efekt Comptona (rozproszenie promieniowania)
• oddziaływanie kwantów gamma (E= hν0) z elektronem swobodnym lub słabo związanym (hν0 >>Ei), w wyniku którego elektron zabiera część pędu i energii fotonu padającego oraz powstaje kwant gamma rozproszony o energii mniejszej hν (hν << hν0)
• hν0=Ei+Ee+Eod +hν (zmniejszenie energii fotonu, zmniejszenie częstotliwości fali e-m, zwiększenie długości fali)
![Page 28: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
Efekt Comptona (rozproszenie promieniowania)
Nave R., Georgia State University, Department of Physics and Astronomy, Hyper Physics, Compton Scattering
• dla zderzenia centralnego (ϴ = 180st., φ=0st.) energia kinetyczna elektronu osiąga wartość maksymalną, dla ϴ = 180st. energia rozproszonego fotonu przyjmuje wartość minimalną (0,255MeV)
• elektrony odrzutu mogą ulegać rozproszeniu pod kątem od 0st. do 90st.
• promieniowanie rtg (przejście elektronów orbitalnych między powłokami)
![Page 29: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
Tworzenie par pozyton – elektron
http://atomistyka.pl/promien/oddzialywanie.html
![Page 30: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
Tworzenie par pozyton – elektron
Keenan A., Gamma-Ray Spectroscopy, Pair production, 2000
![Page 31: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
Tworzenie par pozyton – elektron
• warunek - energia fotonów większa od 1,02MeV (zjawisko progowe)
• w pobliżu jądra atomowego – powstanie negatonu i pozytonu
• anihilacja pozytonu – dwa fotony gamma, rozbiegające się w dwóch przeciwnych kierunkach (każdy o E=0,51 MeV)
• efekt finalny: elektrony (możliwa dalej jonizacja bezpośrednia), kwanty prom.gamma o energiach niższych od energii fotonów padających (jonizacja pośrednia)
![Page 32: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
![Page 33: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
![Page 34: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Oddziaływanie promieniowania z materią
Promieniowanie gamma
efekt fotoelektrycznyabsorpcja oddziaływanie
z atomem
efekt Comptonarozpraszanie
niekoherentneoddziaływanie ze swobodnym
elektronem
tworzenie par pozyton – elektron absorpcja oddziaływanie
z jądrem atomu
![Page 35: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Oddziaływanie promieniowania z materią
Neutrony
Promieniowanie neutronowe powstaje w reakcjach jądrowych, również w reakcjach jądrowych jest pochłaniane
Neutrony są bardzo przenikliwe i mają małą zdolność jonizacji – wywołują jonizację pośrednią (brak ładunku elektrycznego) za pośrednictwem innych cząstek wytworzonych w reakcjach jądrowych (jonizujące bezpośrednio) [np.reakcja (n, α) – cząstka α może na swojej drodze wywołać jonizację, za którą w ostatecznym rozrachunku odpowiedzialny jest neutron]
![Page 36: Budowa atomu, wytwarzanie promieniowania ... Budowa atomu Modele atomu: •Thomsona –„ciasto z rodzynkami”, atom –kula dodatnio naładowana z wtopionymi elektronami, całość](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022802/5c78097709d3f268558b5301/html5/thumbnails/36.jpg)
36