Գծային էներգիայի փոխանցում: Ճառագայթային ազդեցություն լիցքավորված մասնիկների էներգիայի կորուստ

1. Գծային թուլացման գործակիցմ – բաժնետոմսի ակնկալվող արժեքի հարաբերակցությունը dN/Նանուղղակի իոնացնող մասնիկներ, որոնք փոխազդեցություն են ունեցել տարրական ճանապարհով անցնելիս դլ

Չափման միավոր m – 1/m, 1/cm.

2. Զանգվածային թուլացման գործակիցըմ մ- գծային թուլացման գործակցի m հարաբերակցությունը r նյութի խտությանը, որի միջով անուղղակիորեն անցնում է իոնացնող ճառագայթումը.

Չափման միավոր – մ 2 / կգ, սմ 2 / գ:

3. Տակ վազքըԼիցքավորված մասնիկների համար էքստրապոլացված միջակայքը նկատի ունի գ-քվանտների միջակայքը նյութի գծային թուլացման գործակցի փոխադարձը:

4. Էներգիայի փոխանցման գծային գործակիցմ tr- էներգիայի մասնաբաժնի հարաբերակցությունը դ e/e անուղղակի իոնացնող ճառագայթում, որը տարրական ճանապարհով անցնելիս վերածվում է լիցքավորված մասնիկների կինետիկ էներգիայի. դլնյութի մեջ՝ այս ճանապարհի երկարությամբ.

մ tr = . (2.3)

Չափման միավոր մ tr– 1/մ, 1/սմ.

Զանգվածային էներգիայի փոխանցման գործակիցըմ tr, մկապված գծային էներգիայի փոխանցման գործակցի մ tr

մ tr, մ = . (2.4)

Չափման միավոր մ tr, մ– մ 2 /կգ, սմ 2 /գ.

5. Գծային էներգիայի կլանման գործակիցըմ en– գծային էներգիայի փոխանցման գործակցի արտադրյալը m trէներգիայի միավորի և մասնաբաժնի տարբերությամբ էերկրորդական լիցքավորված մասնիկներ, որոնք փոխակերպվում են bremsstrahlung-ի տվյալ նյութում.

մ en= մ tr×(1 – է). (2.5)

Չափման միավոր մ en– 1/մ, 1/սմ.

Զանգվածային էներգիայի կլանման գործակիցըմ en, mկապված գծային էներգիայի կլանման գործակցի հետ մ en r միջավայրի խտության միջոցով, որում տարածվում է ճառագայթումը.

մ en, m= մ en/ր. (2.6)

Չափման միավոր մ en, m– մ 2 /կգ, սմ 2 /գ.

Ֆոտոնային ճառագայթման ռադիոնուկլիդային աղբյուրների համար
(e £ 3 MeV) օդում է£ 0,01, հետևաբար մենք կարող ենք բավարար ճշգրտությամբ ենթադրել կիրառական խնդիրների համար:

Ֆոտոնային ճառագայթման համար էներգիայի փոխանցման և կլանման գործակիցները ստացվում են՝ գումարելով փոխազդեցության գործակիցները՝ կապված ֆոտոներծծման, թույլ կապակցված էլեկտրոնների անհամապատասխան ցրման և էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգերի ձևավորման ժամանակ կլանման արդյունքում:

6. Քիմիական միացությունների կամ բարդ քիմիական նյութերի համար ֆոտոնների էներգիայի զանգվածային փոխանցման և կլանման գործակիցները ստացվում են գումարելով.

մ մ = , (2.7)

որտեղ մ մ, ես- զանգվածային գործակից եսԶանգվածային մասով րդ բաղադրիչը w i; = 1.

7. Նեյտրոնների փոխազդեցությունը նյութի հետ ավելի բարդ է, քան ֆոտոնինը, և կախված է ոչ միայն քիմիական բաղադրությունից, այլև իզոտոպային բաղադրությունից, այսինքն. առանձին նուկլիդներից, որոնք կազմում են նյութը: Տեղեկատվական գրքերը տրամադրում են մանրադիտակային փոխազդեցության ամբողջական խաչմերուկներ՝ որպես էներգիայի s(e) ֆունկցիա: Տրված միջուկային պրոցեսի մակրոսկոպիկ հատվածը S, 1/սմ, կապված է s, սմ 2 մանրադիտակային հատման հետ արտահայտությամբ.

որտեղ e-ն նեյտրոնային էներգիան է. Ն Ա- Ավոգադրոյի համարը; Մ, r – այն տարրի զանգվածային թիվը և խտությունը, որի հետ փոխազդում է նեյտրոնը։

8. Լիցքավորված մասնիկների նյութի հետ փոխազդեցության բնութագիրը ատոմների և մոլեկուլների իոնացման և գրգռման տանող նյութին փոխանցվող ճառագայթման էներգիան է: Տարրական ճանապարհի երկայնքով բախումների հետևանքով լիցքավորված մասնիկի կորցրած միջին էներգիայի հարաբերակցությունը դլ, այս ճանապարհի երկարությունը քանակն է ընդհանուր գծային էներգիայի փոխանցում Լ:

Էներգիայի կորուստները bremsstrahlung-ի պատճառով ներառված չեն բանաձևում (2.9): LET հապավումը օգտագործվում է էներգիայի ամբողջական գծային փոխանցումը նշելու համար։ LPE-ի միավորը J/m է: Օգտագործված հատուկ միավորը կիլոէլեկտրոնվոլտն է մեկ միկրոմետր ջրի համար (keV/µm):

9. Միջինհա էներգիան փոխանցվում է թիրախին. Ճառագայթման միջոցով նյութի սահմանափակ ծավալին փոխանցվող էներգիան հավասար է դիտարկվող ծավալի մեջ մտնող բոլոր լիցքավորված և չլիցքավորված մասնիկների և քվանտների ընդհանուր կինետիկ էներգիայի տարբերությանը և բոլոր լիցքավորված և չլիցքավորված մասնիկների և դրանից բխող քվանտների ընդհանուր կինետիկ էներգիայի տարբերությանը: ծավալը։

Գծային էներգիայի փոխանցումը (LET) իոնացնող ճառագայթման որակի ֆիզիկական բնութագիր է, որը հավասար է ճանապարհին բախումների հետևանքով լիցքավորված մասնիկի կողմից նյութին փոխանցված ընդհանուր էներգիայի հարաբերակցությանը, այս ճառագայթման երկարությանը [.. .]

K = 1-ի նվազագույն արժեքը և համապատասխանում է էներգիայի գծային փոխանցման դեպքին: Այլ դեպքերում այս գործակցի արժեքը առաջարկվում է Ճառագայթային պաշտպանության միջազգային հանձնաժողովի (ICRP) կողմից և ներկայացված է աղյուսակում: 10.2 (առավելագույն արժեքը K= 20):[...]

Գոյություն ունի երկու պատճառ, թե ինչու վերը նշված գծային տեսությունն իրականում պիտանի չէ փոթորկի էֆեկտի բարձր ճշգրտության հաշվարկների համար: Դրանցից մեկն այն է, որ փոթորիկի ազդեցությունն ինքնին այնքան ուժեղ է, որ անհնար է անտեսել հավասարումների ոչ գծային տերմինները: Երկրորդ պատճառը ջերմային էֆեկտների մեծ դերն է։ Ջերմության փոխանցման ազդեցությունը հատկապես կարևոր է, քանի որ (տես) փոթորիկները իրականում պահպանում են իրենց գոյությունը էներգիայի շնորհիվ, որը նրանք վերցնում են օվկիանոսի առկա ջերմային պաշարներից: Միևնույն ժամանակ, փոթորիկը ոչ միայն հեռացնում է ջերմությունը օվկիանոսից, այլ նաև վերաբաշխում է այն խառնվելու պատճառով, որը գործում է ադվեկցիայի հետևանքների հետ միաժամանակ։ Այս բոլոր էֆեկտները ազդում են իզոպիկնալների բաշխման վրա, որոնք ներկայացված են Նկ. 9.9.[...]

Քառաբևեռ զանգվածային ֆիլտրի տարբերակիչ առանձնահատկությունները ներառում են զանգվածային սպեկտրի մաքրման գծային սանդղակը, իոնային փոխանցման բարձր գործակիցը աղբյուրից դետեկտոր և լուծաչափի մի փոքր կախվածությունը սկզբնական իոնային էներգիայի տարածումից:[...]

Նյութի վրա ճառագայթման ազդեցության ամենակարևոր ցուցանիշները ներառում են ներծծվող դոզան և էներգիայի գծային փոխանցում (LET):

Առաջարկվող էներգիայի փոխանցման գործընթացների լոգարիթմական կոորդինատներում (IV.105) հավասարումը գրաֆիկորեն պատկերելիս մենք ստանում ենք մոլեկուլի հատկությունների ցուցիչի գծային կախվածություն ճառագայթման դոզայից:[...]

Նման ենթադրությունը ստուգելու փորձարարական միջոցների բացակայության պատճառով մի շարք հեղինակների կողմից պահպանվել է մինչև մեր ժամանակները շոշափող ուժի դերի մասին վարկածը ալիքներին էներգիայի փոխանցման գործում։ Մինչդեռ կարելի է ցույց տալ, որ այս ալիքով ալիքների ստացած էներգիայի քանակն աննշան է քամուց իրականում ստացվածի համեմատ։ Հաշվի առնելով մակերևութային ջրի մասնիկների շարժումը իրենց ուղեծրերի երկայնքով, պետք է եզրակացնել, որ ուղեծրի վերին կեսում շոշափող ուժը պետք է նպաստի մասնիկների գծային արագության ավելացմանը. բայց ուղեծրի ստորին կեսում օդի շփման ուժը ջրի մակերևույթի վրա պետք է դանդաղեցնի մասնիկների ուղեծրային շարժումը, քանի որ այստեղ այն ուղղված է մասնիկների գծային արագությանը հակառակ ուղղությամբ։ ...]

Սպիտակուցի կենսաբանական սինթեզը բարդ, բազմաֆազ կամ բազմաստիճան գործընթաց է: Բացի ՌՆԹ-ից, սպիտակուցի սինթեզում ներգրավված են բազմաթիվ ֆերմենտներ։ Առաջին փուլում ակտիվանում են ամինաթթուները, որոնք այնուհետև միավորվում են պեպտիդային շղթաների մեջ։ Երկրորդ քայլը ակտիվացված ամինաթթուների տեղափոխումն է ռիբոսոմներ: Երրորդ քայլը մեկնարկած ամինաթթուների դասավորությունն ու համակցումն է և դրանց դասավորությունը հաղորդագրող ՌՆԹ-ի վրա անհրաժեշտ հաջորդականությամբ, որին հաջորդում է պեպտիդային կապերի փակումը: Չորրորդ քայլը գծային մոլեկուլից տվյալ սպիտակուցին բնորոշ եռաչափ կառուցվածքի ձևավորումն է։ Ամինաթթուների ռեակտիվության բարձրացումը և ակտիվացումը մեծացնում է դրանց փոխազդեցության հնարավորությունը միմյանց հետ. Այս գործընթացն իրականացվում է ամինաթթուների փոխազդեցությամբ ադենոզինտրիֆոսֆորաթթվի (ATP) հետ։ Այս դեպքում մեկ բարձր էներգիայի ATP կապի էներգիան փոխանցվում է ամինաթթվի, որը տեղափոխվում է ավելի բարձր էներգիայի մակարդակ։ Ամինաթթուների ակտիվացման ռեակցիան տեղի է ունենում ամինասիլ-ՌՆԹ սինթետազ ֆերմենտի մասնակցությամբ։ Տարբեր ամինաթթուների ակտիվացման համար անհրաժեշտ են տարբեր ֆերմենտներ՝ սինթետազներ։ Սինթեզի ժամանակ ամինաթթուների հաջորդականությունն իրականացվում է կոդոններով (ԴՆԹ-ի շղթայի բեկորներ)։

Տիեզերանավերի վրա ճառագայթային վտանգների գնահատման և կանխատեսման մեթոդները հիմնված են պինդ մարմիններում և կենսաբանական օբյեկտներում ճառագայթային ազդեցությունների առաջացման մեխանիզմների ուսումնասիրությունների վրա, որոնք իրականացվում են լաբորատոր պայմաններում իոնացնող ճառագայթման սիմուլյացիոն կայանքներում (արագացուցիչներ, ռադիոիզոտոպային կայանքներ): Այս երկարաժամկետ ուսումնասիրությունները հնարավորություն են տվել մշակել մոդելներ և հաստատել կառուցվածքային նյութերում և տիեզերական տեխնոլոգիաների արտադրանքներում ճառագայթային էֆեկտների առաջացման ընդհանուր օրինաչափություններ, ինչպես նաև ընդհանուր առմամբ լուծել տիեզերագնացների ճառագայթային անվտանգության խնդիրը կառավարվող տիեզերական թռիչքներում: Ճառագայթային ազդեցությունների առաջացումը տեղի է ունենում երկու փուլով. 1-ին արագ տեղի ունեցող փուլում (< ~ 1 нс) происходит передача кинетической энергии от налетающих частиц электронам и ядрам вещества. Выделяют образование эффектов двух типов: ионизационных эффектов и первичных структурных нарушений (смещенных атомов). На 2-ой стадии возбужденная система из электронов и атомов приходит в новое равновесное состояние. Процессы релаксации обоих подсистем взаимосвязаны, а время их протекания зависит от температуры, распределения электрических полей и других свойств вещества.

Գծային էներգիայի փոխանցում (LET)

LET արժեքը՝ L, քանակապես բնութագրում է ճառագայթման ազդեցության հիմնական պատճառը՝ էներգիայի փոխանցումը մասնիկից նյութ: Դիտարկվում է LET-ը, որը գնում է իոնացման էֆեկտների և կառուցվածքային խանգարումների ձևավորմանը: Արտաքին տարածության մեջ լիցքավորված մասնիկների ազդեցությունից առաջացող ճառագայթման ազդեցությունների գնահատման ժամանակ LET արժեքները հավասարվում են էներգիայի հատուկ կորուստներին՝ dE/dx, միջին էներգիան, որը կորցնում է մասնիկը իր ուղու միավորի համար:

• LET-ը հիմնական ֆիզիկական մեծությունն է, որը քանակապես բնութագրում է մեկ մասնիկի էներգիայի ներդրումը ճառագայթային էֆեկտի ձևավորման մեջ,
• LET, L – միջին էներգիան, որը նյութը կարող է ստանալ լիցքավորված մասնիկից մեկ միավորի ուղու վրա
• LET չափման միավորներ - MeV/cm կամ MeV/(g/cm 2)

Լիցքավորված մասնիկների էներգիայի կորուստ

Լիցքավորված մասնիկների էներգիայի հատուկ կորուստներ dE/dx = (dE/dx) e + (dE/dx) nմիջուկային ֆիզիկայում որոշվում են մասնիկների բախումների համար նյութի էլեկտրոնների հետ (իոնացման կորուստներ, որոնք նշվում են «e» ինդեքսով) և նյութի միջուկների հետ (ատոմային-միջուկային կորուստներ, որոնք նշվում են «n» ինդեքսով): Այս քանակությունների արժեքները կախված լիցքավորված մասնիկների էներգիայից հայտնի են բազմաթիվ նյութերի համար ( Ziegler J. F., et al., 1995).

Որպես օրինակ, թվերը ցույց են տալիս արժեքները (dE/dx)e(պինդ կորեր) և (dE/dx)n(հատված կորեր) սիլիցիումով «Si»՝ կախված պրոտոնների էներգիայից (ջրածնի միջուկներ «H») (կարմիր կորեր), երկաթի «Fe» (կանաչ կորեր) և էլեկտրոնների «e» (մանուշակագույն կորեր): Հաշվի է առնվում, որ բարձր պրոտոնային էներգիաների դեպքում (>~30 ՄէՎ) միջուկային ռեակցիաները լրացուցիչ նպաստում են դրանց ատոմային-միջուկային էներգիայի կորուստներին։
Կարևոր է ընդգծել, որ բարձր էներգիայի լիցքավորված մասնիկների համար, որոնք առկա են արտաքին տարածությունում, (dE/dx)e >> (dE/dx)n.

Դասակարգում

• Կլանված դոզայի ազդեցությունըհայտնվում են էներգիայի գումարման արդյունքում, որը շատ մասնիկներ փոխանցում են նյութի զգայուն ծավալին
• Պատահական միայնակ էֆեկտներտեղի են ունենում, երբ էներգիան փոխանցվում է մեկ մասնիկից նյութի զգայուն ծավալին

Ճառագայթային ազդեցությունների ժամանակակից դասակարգումը հաշվի է առնում, որ մասնիկների մուտքը կորպուսային ճառագայթման ընդհանուր հոսքից դեպի զգայուն ծավալ(ծավալը, որը որոշում է նյութի կամ սարքի գործառական հատկությունները) տեղի է ունենում ճառագայթված օբյեկտի դիսկրետ կերպով. Պատահական մեկ էֆեկտներ (RSE)առաջանում են միկրոն չափսի զգայուն ծավալներ պարունակող օբյեկտներում և ներկայումս հայտնվում են, երբ բարձր էներգիայի տիեզերական ճառագայթումը ազդում է պինդ վիճակում գտնվող էլեկտրոնային սարքերի ժամանակակից տեսակների վրա (միկրոշրջաններ, CCD-ներ, օպտիկակուլյորներ և այլն):

Կլանված դոզան

Կլանված դոզան Դճառագայթման ազդեցության մեծության քանակական միջոց է, եթե այն առաջանում է շատ մասնիկների՝ նյութի զգայուն ծավալի մեջ մտնելու արդյունքում։ Ներծծվող չափաբաժինը անբաժանելի ցուցիչ է, որը բնութագրում է նյութի կամ սարքի հատկությունների փոփոխությունը, որը տեղի է ունեցել տիեզերանավի թռիչքի ժամանակ դրա մեկնարկից ի վեր:

Ըստ սահմանման. ներծծվող դոզան D-ն էներգիան է, որը փոխանցվում է ճառագայթումից մինչև միավոր զանգված ունեցող նյութի տարրական ծավալ:

D = ΔE/Δm [J/kg կամ Մոխրագույն (100 ռադ)]

Երբ ենթարկվում է F մասնիկների հոսքին E 0 = կոնստ

Երբ ենթարկվում է Ֆ i (E) տարբեր տեսակի և տարբեր էներգիաների մասնիկների հոսքին

Որտեղ − Բոլոր մասնիկների հոսքի սպեկտրը:

Կլանված դոզայի մեծությունը հաշվի է առնում մասնիկից փոխանցված ընդհանուր էներգիան տարրական ծավալի և՛ էլեկտրոններին, և՛ միջուկներին: Այնուամենայնիվ, եթե ճառագայթման ազդեցությունը բացատրվում է կամ իոնացմամբ կամ կառուցվածքային խանգարումներով, ապա հաշվարկներում օգտագործվում են հատուկ էներգիայի կորուստների արժեքները, համապատասխանաբար, էլեկտրոնային կամ միջուկային բախումների ժամանակ: Այս դեպքերում մենք խոսում ենք իոնացնող կամ ոչ իոնացնող դոզան(օտար գրականության մեջ «ընդհանուր իոնացնող դոզան (TID)» և «ոչ իոնացնող առաձգական կորուստ (NIEL)»):

Իոնացման դոզայի ազդեցության օրինակ

MOS կառուցվածքի ճառագայթման ժամանակ առաջացող ոչ հավասարակշռված լիցքակիրները փոխում են գոյություն ունեցող լիցքերը օքսիդի մեծ մասում և օքսիդ-կիսահաղորդիչ միջերեսում: Առաջին ազդեցությունը հանգեցնում է նվազման (կանաչ կորի), իսկ երկրորդը, սկսած իոնացման դոզայի որոշակի արժեքից, n-ալիքով MOS տրանզիստորի շեմային լարման բարձրացմանը (կապույտ կորը): Արդյունքում, երկու էֆեկտների մրցակցությունը բացատրում է n-ալիքային MOS տրանզիստորի շեմային լարման ոչ միապաղաղ կախվածությունը իոնացման դոզայից (կարմիր կորը):

Ոչ իոնացնող դոզայի ազդեցության օրինակ

Ֆոտոհոսանք Ի Արեգակնային մարտկոցների կողմից առաջացած, կախված է տարրի հիմնական կիսահաղորդչային նյութում (սիլիցիում, գալիումի արսենիդ) փոքրամասնության լիցքակիրների կյանքի տևողությունը: Բարձր էներգիայի ճառագայթման ենթարկվելիս այն նվազում է փոքրամասնության կրիչների կյանքի տևողության նվազման պատճառով, ինչը բացատրվում է կառուցվածքային վնասների ձևավորմամբ (ճառագայթային արատներ):
Իրոք, այս նվազումը (և, հետևաբար, ճառագայթման արատների կուտակումը) լավ փոխկապակցված է D n ոչ իոնացման դոզայի ավելացման հետ՝ անկախ ճառագայթման տեսակից (էլեկտրոններ, պրոտոններ) և դրա էներգիայից։

Համարժեք դոզան

Կլանված դոզայի հաշվարկը ենթադրում է, որ շատ մասնիկներից ազատված էներգիան հավասարաչափ բաշխված է տարրական ծավալով: Միայն այս դեպքում ներծծվող դոզան կարելի է համարել ճառագայթման ազդեցության քանակական չափում՝ անկախ ճառագայթման էներգիայից և տեսակից։
Այս պայմանը չի պահպանվում, երբ ենթարկվում է պրոտոնների և ծանր լիցքավորված մասնիկների, երբ ազատված էներգիան կենտրոնանում է տեղում այդ մասնիկների հետքերում: Այս դեպքում ճառագայթման ազդեցությունը գնահատելու համար կլանված դոզայի արժեքի օգտագործումը պահանջում է պարզաբանում:

Այսպիսով, ռադիոկենսաբանության մեջ (և օդաչուների թռիչքների ճառագայթային անվտանգության մեջ) այն ներդրվում է այս նպատակների համար որակի գործոն w(Լ) ճառագայթում, որը կախված է մասնիկի գծային էներգիայի փոխանցումից (LET), որը քանակապես բնութագրում է մեկ մասնիկի էներգիայի ներդրումը ճառագայթման էֆեկտի ձևավորման մեջ, բայց հաշվի չի առնում մասնիկների ուղու չափը և, հետևաբար, բաշխումը։ փոխանցված էներգիայի խտությունը այս ուղու վրա .
Ռադիոկենսաբանության մեջ ընդունված է օգտագործել մեծությունը որպես ճառագայթման ազդեցության քանակական չափում համարժեք դոզան:

H [Sievert (100 rem)] = ∫ w(L) L Ф(L)dL

Մեկ պատահական էֆեկտներ

Մեկ պատահական էֆեկտներ (SRE)առաջանում են զգայուն ծավալի հատկությունների խախտման պատճառով, երբ մեկ մասնիկ անցնում է դրա միջով: Նրանք առաջանում են, երբ զգայուն միկրոն չափերի ծավալները ճառագայթվում են իոններով (ծանր լիցքավորված մասնիկներ): Օրինակ, ժամանակակից միկրոէլեկտրոնիկայի սարքերում OSE-ները առաջանում են իոնացման արդյունքում ոչ հավասարակշռված լիցքակիրների ձևավորման պատճառով։
Առաջացման պայման. մասնիկի կողմից զգայուն ծավալին փոխանցվող ΔE էներգիան պետք է ավելի բարձր լինի այս ծավալի ֆունկցիոնալ հատկությունը բնութագրող Ec շեմային արժեքից:

Սլայդը ներկայացնում է տիեզերական ճառագայթման մասնիկների ազդեցության տակ OSE-ի առաջացման երկու մեխանիզմ՝ անմիջապես տիեզերական ճառագայթների մաս կազմող իոններից (ուղիղ մեխանիզմ) և միջուկների միջուկների հետ տիեզերական ճառագայթման պրոտոնների միջուկային բախումների արդյունքում ստեղծված երկրորդական իոններից։ նյութ (միջուկային մեխանիզմ):

OSE-ն ստոխաստիկ երևույթ է և դրա առաջացման հավանականությունը բնութագրվում է այսպես կոչված OSE խաչմերուկով: Ընդհանուր դեպքում այս արժեքը σ i ( Ե,θ ) կախված է մասնիկների տեսակից, դրանց էներգիայից և զգայուն ծավալում իոնների շարժման ուղղությունից։
OSE-ի առաջացման ուղղակի մեխանիզմի մոդելները դիտարկում են OSE խաչաձեւ հատվածը σ i (L,θ)՝ կախված իոնների LET-ից՝ անկախ դրանց տեսակից, ինչը հնարավորություն է տալիս ունենալ OSE խաչմերուկի մեկ կախվածություն (շատերի փոխարեն) տիեզերական ճառագայթների իոնային հոսքերից խափանումների հաճախականությունը գնահատելու համար, ներառյալ տարբեր տեսակի իոնները:
Կարևոր է նշել, որ, ի տարբերություն ներծծվող դոզայի, OSE հաճախականությունը բնութագրում է նյութի կամ սարքի հատկությունը ժամանակի որոշակի կետում՝ համաժամանակացված ազդող մասնիկների հոսքի հետ: Այնուամենայնիվ, OSE հաճախականությունը նույնպես հաշվարկվում է երկար ժամանակամիջոցի համար, բայց այնուհետև այս միջակայքում միջինացված մասնիկների հոսքի խտությունը օգտագործվում է այն հաշվարկելու համար:
Մասնիկների հոսքի ազդեցության տակ OSE-ի առաջացման քանակական միջոց է OSE հաճախականություն.

Երբ ենթարկվում է մասնիկների հոսքի խտության F (1/սմ 2 վրկ) էներգիայով E 0 = կոնստ և անկման անկյուն
θ 0 = կոնստ

ν = σ(E 0 ,θ 0) F

Երբ ենթարկվում է տարբեր տեսակի և տարբեր էներգիաների F i (E) (1/սմ 2 cMeV) մասնիկների իզոտրոպ հոսքի խտությանը

ν = ∑ i ∫∫∫ σ i (E,Ω)F i (E)dEdΩ

կամ օգտագործելով մոդելային ներկայացումներ OSE-ի առաջացման ուղղակի մեխանիզմի համար

ν = ∫∫∫ σ իոն (L,Ω)F i (L)dLdΩ

որտեղ F(L) մասնիկների հոսքի խտության դիֆերենցիալ LET սպեկտրն է

OSE խաչմերուկների բացարձակ արժեքները և σ p (E) և σ իոն (L) կախվածության տեսակը որոշելու համար օգտագործվում են պրոտոն և ծանր իոնային արագացուցիչներ:
OSE ս իոնի (L) խաչմերուկի արժեքները TSP-ից մեծանում են LET-ի որոշակի շեմային արժեքից L c-ից մեծանալով և ձգտում են դեպի հաստատուն σ sat արժեք, որը կախված է միկրոօբյեկտի զգայուն ծավալի չափից: OSE-ի ս p (E) խաչմերուկի արժեքների համանման աճ է նկատվում կախված պրոտոնի էներգիայից, սակայն, այս դեպքում, Ec շեմային արժեքը կախված է միջուկային ռեակցիաների արդյունավետ շեմից, իսկ σ արժեքը. sat կախված է ոչ միայն զգայուն ծավալի չափից, այլ նաև միկրոօբյեկտի նյութում մնացորդային միջուկների ձևավորման խաչմերուկից:
Ներկայումս նման կախվածություններ են ձեռք բերվել բազմաթիվ հիշողության չիպերի համար, որոնք օգտագործվել և օգտագործվում են տիեզերանավերի սարքավորումներում, քանի որ դրանք ժամանակակից էլեկտրոնիկայի ամենազգայուն բաղադրիչն են OSE-ի առաջացման առումով:

OSE խաչմերուկի օրինակներ հիշողության չիպերի համար անկման նորմալ անկյան տակ՝ կախված արդյունավետ LET-ից (ձախ նկար) և պրոտոնի էներգիայից (աջ պատկեր):

եզրակացություններ

• Ներկայումս ուսումնասիրվել է ճառագայթային ազդեցության ազդեցությունը բազմաթիվ նյութերի և տիեզերական տեխնոլոգիաների արտադրանքի հատկությունների վրա:
• Տիեզերական տեխնոլոգիաների արտադրանքներում ճառագայթային ազդեցությունները բաժանվում են կլանված դոզայի էֆեկտների (EDE) և մեկ պատահական էֆեկտների (SRE):
  • EPD-ից ճառագայթման վտանգի քանակական չափանիշը կլանված դոզայի հաշվարկված արժեքն է (իոնացում և ոչ իոնացում):
  • OSE-ից ճառագայթման վտանգի քանակական չափանիշը մեկ պատահական ազդեցությունների հաշվարկված հաճախականությունն է:
• Տիեզերական տեխնոլոգիաների արտադրանքի ճառագայթման վտանգը տիեզերանավի վրա կախված է.
  • նյութի և սարքի անհատական ​​բնութագրերը, որոնք բնութագրվում են էներգիայի գծային փոխանցման մեծությամբ կամ մեկ պատահական էֆեկտների խաչմերուկով և արտացոլում են դրանց ճառագայթման դիմադրությունը (զգայունությունը),
  • ազդող ճառագայթային միջավայր, որը բնութագրվում է մասնիկների F(E) հոսքի կամ F(E) հոսքի դիֆերենցիալ էներգիայի սպեկտրներով և արտացոլում է տիեզերանավի վրա ճառագայթման պայմանները։

Տիեզերանավի վրա ճառագայթման պայմանները որոշելու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել մի շարք ճառագայթային դաշտեր, որոնք արտաքին տարածության մեջ ձևավորվում են տարբեր աղբյուրներից և ներառում են տարբեր տեսակի լիցքավորված մասնիկների հոսքեր էներգիայի տարբեր սպեկտրներով:
Ավելին, այդ սպեկտրների և մասնիկների հոսքերի տեսքը փոխվում է կախված տիեզերանավի թռիչքի հետագծից և կարող է փոխվել տիեզերանավի թռիչքի ընթացքում։ Այս բոլոր փոփոխությունները զգալի ազդեցություն ունեն ճառագայթային վտանգի մակարդակի վրա, ինչը պետք է հաշվի առնել տիեզերանավի սարքավորումների գործունակությունն ապահովելու համար։
Հաջորդ բաժինը նվիրված կլինի արտաքին տիեզերքում և տիեզերանավերի թռիչքի ուղեծրերում ճառագայթման պայմանների և ճառագայթման վտանգի բնութագրերի փոփոխությունների ընդհանուր օրինաչափությունների քննարկմանը:

Լիցքավորված մասնիկների գծային էներգիայի փոխանցումը (LET) ներծծող նյութում (կամ L) ներծծող նյութին փոխանցվող միջին էներգիայի dE հարաբերակցությունն է շարժվող լիցքավորված մասնիկի կողմից բախումների հետևանքով այն dl հեռավորության վրա այս հեռավորության վրա տեղափոխելիս.

L = dE/dl: (2.4)

LET տերմինը սերտորեն կապված է S-ի կանգնեցնող հզորության հետ: Հիմնական տարբերությունն այն է, որ LET կապված է ներծծող նյութին փոխանցվող էներգիայի հետ, մինչդեռ

ինչպես է S-ը բնութագրում ներծծող նյութի հատկությունը՝ ցույց տալով, թե նյութի մեջ լիցքավորված մասնիկը որքան արդյունավետ է կորցնում էներգիան, այսինքն. Որքան արդյունավետ է կլանիչը էներգիան հեռացնում լիցքավորված մասնիկից:

LET-ը կարևոր է ճառագայթային պաշտպանության հարցում, քանի որ այն օգտագործվում է տվյալ ճառագայթային դաշտի որակի գործակիցը հաշվարկելու համար:

LET-ը, ինչպես S-ի կանգառի հզորությունը, չափվում է keV/µm-ով:

ԾԱՆՐ լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը նյութի հետ

Լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը բաժանվում է առաձգականի և ոչ առաձգականի։

Էլաստիկ փոխազդեցությունները ներառում են այն փոխազդեցությունները, որոնցում փոխազդող մասնիկների կինետիկ էներգիաների գումարը փոխազդեցությունից առաջ և հետո մնում է անփոփոխ։ Նման գործընթացը առաձգական ցրումն է:

Անառաձգական փոխազդեցության ժամանակ լիցքավորված մասնիկի կինետիկ էներգիայի մի մասը փոխանցվում է ստացված մասնիկներին կամ ֆոտոններին. Կինետիկ էներգիայի մյուս մասը փոխանցվում է ատոմ կամ միջուկ՝ դրանց գրգռման կամ վերակառուցման համար։ Այդպիսի փոխազդեցությունները ներառում են ոչ առաձգական ցրում, ատոմների իոնացում և գրգռում, ինչպես նաև bremsstrahlung-ի ձևավորում։

Դիտարկենք ծանր լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը նյութի հետ՝ օգտագործելով α-մասնիկների օրինակը։ α մասնիկը հելիումի ատոմի միջուկն է, այն ունի կրկնակի դրական լիցք և չորս միավոր զանգված։ α մասնիկի զանգվածը 4,002777 ամու է։ Ծանր տարրերի ռադիոնուկլիդները հիմնականում քայքայվում են։ Բնական և արհեստական ​​ռադիոնուկլիդներից արտանետվող α մասնիկների (E α) էներգիան տատանվում է 4,0-ից մինչև 9,0 ՄէՎ: Այսպիսով, 239 Pu E α = 5,15 MeV, 210 Po-ի համար՝ 5,3 MeV, 226 Ra-ի համար՝ 4,777 MeV: α-մասնիկների շարժման արագությունը մոտ 10 9 սմ/վ է։

Նյութի միջով անցնելիս α մասնիկի էներգիան հիմնականում ծախսվում է ներծծող միջավայրի ատոմների իոնացման և գրգռման վրա (իոնացման կորուստներ), որը E α>0,1 ՄէՎ-ում կարող է արտահայտվել բանաձևով.

որտեղ E α-ն α մասնիկի կինետիկ էներգիան է. e - էլեկտրոնային լիցք; z-ը α մասնիկի լիցքն է;

Z-ը կլանիչի սերիական համարն է. n-ը նյութի 1 սմ 3-ում ատոմների թիվն է. B - արգելակման գործակիցը; m o - էլեկտրոնային հանգստի զանգված; V-ն մասնիկների արագությունն է:

α-մասնիկների ամենաբնորոշ հատկություններից մեկն այն է, որ դրանք ունեն որոշակի տիրույթ։ Միաէներգետիկ α մասնիկների R a միջակայքը սովորաբար հաշվարկվում է էմպիրիկ բանաձևերի միջոցով։ Օդում նորմալ պայմաններում

(2.6)

որտեղ R α - վազքը, սմ; - α-մասնիկների կինետիկ էներգիա, MeV;

n-ը էմպիրիկորեն հաստատված անչափ գործակից է:

α-մասնիկների համար, որոնք արտանետվում են բնական α- արտանետիչներով (1< Е α <9МэВ), а = 0,318, n = 1,5. Для α-частиц с более высокими энергиями (Е α = ≤200 МэВ) а = 0,148, n = 1,8.

Այսպիսով, E α = 5 ՄէՎ էներգիա ունեցող α-մասնիկները օդում անցնում են 3,52 սմ հեռավորություն, իսկ E α = 30 ՄեՎ էներգիայով՝ 68 սմ։

Այլ միջավայրերում α մասնիկի ուղու երկարությունը կարելի է որոշել Բրագգի բանաձևով.

(2.7)

կամ ըստ Գլեսենի բանաձևի.

(2.8)

որտեղ E α-ն α մասնիկի էներգիան է՝ MeV; A - ատոմային քաշը; Z - սերիական համարը;

ρ-ն ներծծող նյութի խտությունն է՝ գ/սմ3։

Շրջանառության ավարտին α-մասնիկի էներգիան այնքան է նվազում, որ այն այլևս չի կարողանում իոնացում առաջացնել և, երկու էլեկտրոն ինքն իրեն միացնելով, վերածվում է հելիումի ատոմի։ α մասնիկների ընդհանուր իոնացումը մի քանի հարյուր հազար իոնային զույգ է։ Օրինակ, առաջանում է 7 ՄէՎ էներգիա ունեցող ալֆա մասնիկ, համաձայն (2.1):

իոնային զույգեր.

Որքան մեծ է α մասնիկի էներգիան, այնքան մեծ է նրա տիրույթը և այնքան շատ իոնային զույգեր են ձևավորվում։

Գծային իոնացման խտությունը նույնպես կախված է α-մասնիկի էներգիայից, բայց հարաբերությունը հակառակն է՝ որքան ցածր է մասնիկի էներգիան և հետևաբար արագությունը, այնքան մեծ է նրա փոխազդեցության հավանականությունը ուղեծրային էլեկտրոնների հետ։ Որոշվում է α-մասնիկի կողմից օդի իոնացման գծային խտությունը, օրինակ, 210 Po-ի համար (E α = 5,3 ՄէՎ, գծային միջակայք R = 3,87 սմ, զույգ իոնների առաջացման էներգիա ε = 33,85 էՎ/զույգ) բանաձևով (2.2)

իոնային զույգեր/սմ.

Հատուկ իոնացումը հասնում է իր առավելագույն արժեքին վազքի վերջում:

Օդի իոնացման գծային խտությունը α-մասնիկի ճանապարհով ցույց է տրված Նկար 2.4-ում: Նկարը ցույց է տալիս, որ գծային իոնացման խտությունը բաշխվում է անհավասարաչափ, աճում է դեպի ուղու վերջը, այնուհետև կտրուկ իջնում ​​է զրոյի: Օրինակ՝ օդում 4,8 ՄէՎ էներգիա ունեցող ալֆա մասնիկը ճանապարհի սկզբում կազմում է 2·10 4 իոն զույգ/սմ, իսկ ճանապարհի վերջում՝ 6,10 4 իոն զույգ/սմ։ Ճանապարհի վերջում իոնացման խտության աճը, որին հաջորդում է զրոյի կտրուկ նվազումը, բացատրվում է նրանով, որ α-մասնիկը դանդաղում է ապրում, նյութի միջով շարժվելիս կորցնում է իր արագությունը. Հետևաբար, ճանապարհի վերջում ատոմի միջով անցնելու ժամանակը մեծանում է և, համապատասխանաբար, մեծանում է այն ատոմից պոկելու համար բավարար էլեկտրոնի էներգիային փոխանցելու հավանականությունը։ Ե՞րբ է դառնում α մասնիկի արագությունը

համեմատելի է նյութի ատոմների շարժման արագության հետ, ապա α-մասնիկը գրավում և պահում է սկզբում մեկը, իսկ հետո երկրորդ էլեկտրոնը և վերածվում հելիումի ատոմի. իոնացումը դադարում է:

Բրինձ. 2.4. Օդի իոնացման գծային խտությունը ալֆա մասնիկի ճանապարհով:

Կլանիչում միևնույն էներգիայով (մոնոէներգետիկ) α-մասնիկները անցնում են գրեթե նույն հեռավորությունը, այսինքն. α-մասնիկների թիվը ուղու գրեթե ողջ ուղու վրա հաստատուն է և ուղու վերջում կտրուկ իջնում ​​է մինչև զրոյի: Միաէներգետիկ α-մասնիկների տիրույթի բաշխման սպեկտրը ներկայացված է Նկար 2.5-ում: Ինտեգրալ կորը տարբերակելով՝ հնարավոր է ստանալ α-մասնիկների ուղիների բաշխման կորը՝ R 0-ի միջին արժեքի շուրջ՝ α-մասնիկների միջին ուղին։

α-մասնիկների ուղին նրանց մեծ զանգվածի պատճառով գրեթե գծային է, ինչը թույլ չի տալիս α-մասնիկին ատոմի էլեկտրական ուժերի ազդեցությամբ ուղիղ ճանապարհից շեղվել։ Չնայած α-մասնիկների էներգիայի բարձր արժեքներին, նրանց ներթափանցման ունակությունը և տիրույթը չափազանց փոքր են, օրինակ՝ օդում 4,10 սմ, իսկ մարդու փափուկ հյուսվածքներում, հեղուկ և պինդ նյութերում այն ​​կկազմի մի քանի միկրոն։

Բրինձ. 2.5. Մոնոէներգետիկ α-մասնիկների ուղիների բաշխման սպեկտրը. 1 - ինտեգրալ; 2 - դիֆերենցիալ.

Օդում α-մասնիկների առավելագույն միջակայքը, երբ էներգիան փոխվում է 1-ից մինչև 10 ՄէՎ, փոխվում է 0,52-ից մինչև 10,5 սմ, իսկ E α = 5 ՄէՎ-ում կազմում է 3,52 սմ, իսկ կենսաբանական հյուսվածքում այն ​​փոխվում է 7,2-ից 10-1-ից մինչև 1,2 10-: 2 սմ, E α = 5 MeV R max = 4.4 10 -3 սմ:

ԼՈՒՅՍ ԼԻՑՔՎԱԾ ՄԱՍՆԻԿՆԵՐԻ ՓՈԽԱԶԴԵՑՈՒԹՅՈՒՆԸ ՆԱՏԵՐԻ ՀԵՏ

Դիտարկենք լույսի լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը նյութի հետ՝ օգտագործելով β-մասնիկները որպես օրինակ: β-մասնիկները էլեկտրոնների կամ պոզիտրոնների հոսք են: Էլեկտրոն և պոզիտրոն

ունեն նույն զանգվածը և նույն լիցքը, բայց տարբերվում են լիցքի նշանով. Էլեկտրոնի զանգվածը 0,000549 ամու է։ Ի տարբերություն α-մասնիկների, β-մասնիկները ունեն շարունակական, շարունակական էներգիայի սպեկտր։

Կախված β-մասնիկների էներգիայից՝ առանձնանում են փափուկ և կոշտ β-ճառագայթումները։ Մինչև մի քանի տասնյակ keV էներգիա ունեցող β-մասնիկները կոչվում են փափուկ β-ճառագայթում, իսկ ավելի բարձր էներգիա ունեցողները՝ կոշտ β-ճառագայթում:

Նյութի միջով β-մասնիկների անցման գործընթացն ավելի բարդ է, քան α-մասնիկների անցման գործընթացը։ Էներգիան ծախսվում է իոնացման և ճառագայթման կորուստների վրա, β-մասնիկների ցրման վրա։ Միջուկային ռեակցիաները տեղի են ունենում միայն բարձր (ավելի քան 20 ՄէՎ) էլեկտրոնային էներգիաների դեպքում:

β-մասնիկների, ինչպես նաև α-մասնիկների իոնացման կորուստները կապված են ներծծող ատոմների իոնացման և գրգռման հետ, բայց նյութի հետ β-մասնիկների փոխազդեցության հավանականությունը ավելի քիչ է, քան α-մասնիկների դեպքում, քանի որ β-մասնիկները կիսով չափ ունեն: լիցքը և շատ անգամ ավելի փոքր զանգվածը (7000 անգամ)՝ համեմատած α-մասնիկների հետ։ Իոնացման ընթացքում β-մասնիկները նոկաուտ են անում ուղեծրային էլեկտրոնները, որոնք կարող են առաջացնել լրացուցիչ (երկրորդային) իոնացում։ Ընդհանուր իոնացումը առաջնային և երկրորդային իոնացման գումարն է: Նյութի 1 մկմ ճանապարհի վրա β մասնիկը ստեղծում է մի քանի հարյուր զույգ իոններ։ Դանդաղեցված էլեկտրոնը կմնա ազատ կամ կբռնվի ատոմի կողմից և կհայտնվի կապված վիճակում, իսկ պոզիտրոնը կվերանա:

Իոնացման կորուստները կախված են կլանող ատոմների էլեկտրոնների քանակից։ Հարաբերությունից կարելի է հաշվարկել էլեկտրոնների թիվը նյութի 1 սմ 3-ում

n = ρ·Ն Ա ·(Ζ/Ա) = 6,023·10 23 ·ր·(Զ/Ա), (2,9)

որտեղ Ν Α-ն Ավոգադրոյի թիվն է. A - ատոմային քաշը; ρ - կլանիչի խտությունը; Z-ը կլանող տարրի ատոմային թիվն է։

Հետեւաբար, իոնացման կորուստները (dE/dx) իոն ≈ ρ·Ζ/Α:

Z-ի փոփոխության հետ Z/A հարաբերակցությունը փոխվում է 0,5-ից թեթև նյութերի համար մինչև 0,4 կապարի համար, այսինքն. տարբեր տարրերի համար Z/A հարաբերակցությունը մի փոքր փոխվում է (բացառությամբ ջրածնի, որի համար Z/A = 1), ինչը թույլ է տալիս մեզ համարել այս հարաբերակցությունը մոտավորապես հաստատուն։ Հետեւաբար, ներծծող շերտի չափված հաստությունը արտահայտելով ոչ թե սանտիմետրերով, այլ ρ սմ միավորներով, այսինքն. գ/սմ 2-ում կարող ենք եզրակացնել, որ տվյալ էներգիայի β-ճառագայթման կլանման չափը մոտավորապես նույնն է լինելու բոլոր նյութերի համար:

β-մասնիկները, թռչելով կլանող ատոմների միջուկի մոտ, դանդաղում են միջուկի դաշտում և փոխում իրենց շարժման ուղղությունը։ Էլեկտրոնների դանդաղեցման արդյունքում էներգիայի նվազում կլանիչ միջուկի դաշտում (ռադիացիոն կորուստներ)կապված bremsstrahlung ճառագայթման արտանետման հետ:

Բարձր էներգիայի β-մասնիկների համար (մի քանի MeV) ճառագայթման կորուստների և իոնացման կորուստների հարաբերակցությունը որոշվում է արտահայտությամբ.

n = (dE/dx) rad /(dE/dx) ion = E β m ax ·Ζ/800, (2.10)

որտեղ E β m ax-ը β-մասնիկների շարունակական սպեկտրի առավելագույն էներգիան է կամ մոնոէներգետիկ էլեկտրոնների սկզբնական էներգիան.

Z-ն այն տարրի ատոմային թիվն է, որում տեղի է ունենում էլեկտրոնի դանդաղում:

β-մասնիկների որոշակի էներգիայի դեպքում ճառագայթման կորուստները համեմատելի են իոնացման կորուստների հետ։ Այս էներգիան կոչվում է կրիտիկական: Եթե ​​ճառագայթման և իոնացման կորուստները հավասար են, կրիտիկական էներգիան (E 0, MeV) որոշվում է արտահայտությամբ.

E 0 = 800/Z: (2.11)

Օրինակ, կապարի համար (Z = 82) կրիտիկական էներգիան E 0 = 800/82 ≈ 10 MeV:

Քանի որ β-մասնիկների զանգվածը փոքր է, դրանք բնութագրվում են ցրման ազդեցությամբ։ β-մասնիկների ցրումը տեղի է ունենում ներծծող նյութի ատոմների ուղեծրային էլեկտրոնների հետ բախումների ժամանակ։ Ցրման ժամանակ β-մասնիկի էներգիան կորչում է մեծ չափաբաժիններով, որոշ դեպքերում՝ մինչև կիսով չափ։ Ցրումը կախված է β-մասնիկների էներգիայից և ներծծող նյութի բնույթից. β-մասնիկների էներգիայի նվազման և ներծծող նյութի ատոմային թվի մեծացման դեպքում ցրումը մեծանում է:

Կլանիչում ցրման արդյունքում β-մասնիկների ուղին ուղղագիծ չէ, ինչպես α-մասնիկների դեպքում, իսկ կլանիչում ճշմարիտ ուղու երկարությունը կարող է լինել 1,5-4 անգամ ավելի երկար, քան դրանց միջակայքը։ Նյութի շերտը, որը հավասար է β-մասնիկների առավելագույն էներգիա ունեցող ճանապարհի երկարությանը, ամբողջությամբ կդանդաղեցնի տվյալ ռադիոնուկլիդի կողմից արտանետվող β-մասնիկները:

Շարունակական սպեկտրով β-մասնիկների կլանումը տեղի է ունենում էքսպոնենցիալ օրենքի համաձայն։ Սա բացատրվում է նրանով, որ տարբեր էներգիաների β-մասնիկներն ամբողջությամբ ներծծվում են կլանիչի տարբեր շերտերով.

φ = φ 0 exp(- μd), (2.12)

որտեղ φ ο-ն β-մասնիկների սկզբնական հոսքի խտությունն է. φ-ն β-մասնիկների հոսքի խտությունն է՝ d հաստությամբ կլանիչով անցնելուց հետո; μ-գծային մարման գործակիցը, որը ցույց է տալիս ներծծվող β-մասնիկների բաժինը կլանիչի միավորի հաստության համար:

Բրինձ. 2.6. β-մասնիկների առավելագույն տիրույթի կախվածության գրաֆիկը դրանց առավելագույն էներգիայից:

β-մասնիկների, ինչպես α-մասնիկների, ամենաբնորոշ հատկություններից մեկը ներծծող նյութում դրանցում որոշակի տիրույթի առկայությունն է, իսկ ճառագայթային պաշտպանությունում առկա համեմատաբար հուսալի և բավարար տվյալները առավել հաճախ օգտագործվում են ինչպես առավելագույն էներգիայի համար: E β և Rβ առավելագույն միջակայքը: Մի քանի տարրերի համար β-մասնիկների առավելագույն տիրույթի կախվածության գրաֆիկը ներկայացված է Նկ. 2.6.

Ալյումինն առավել հաճախ օգտագործվում է որպես պաշտպանիչ նյութ β-մասնիկների դեմ: Ռ β-մասնիկների առավելագույն տիրույթի (ինչպես նաև α-մասնիկների) առավելագույն էներգիայից կախվածության էմպիրիկ բանաձևերը և աղյուսակները լիովին տրված են տեղեկատու գրականության մեջ:

β-մասնիկի առավելագույն միջակայքը օդում փոխվում է 292-ից մինչև 3350 սմ, երբ էներգիան փոխվում է 1-ից մինչև 10 MeV, իսկ կենսաբանական հյուսվածքում՝ 0,335-ից մինչև 4,3 սմ At E β = 5 MeV R β-ն օդում է 1,7·: 10 3 սմ, իսկ կենսաբանական հյուսվածքում՝ 2,11 սմ։

ԳԱՄՄԱ ՃԱՌԱԳԻՑՄԱՆ ՓՈԽԱԶԴԵՑՈՒԹՅՈՒՆԸ ՆԱՏԵՐԻ ՀԵՏ

Ֆոտոնային ճառագայթումը վերաբերում է էլեկտրամագնիսական անուղղակի իոնացնող ճառագայթմանը և ներառում է ռենտգեն և γ ճառագայթներ:

Ռենտգենյան և γ-ճառագայթների ծագումը տարբեր է, բայց դրանց բնույթը նույնն է՝ դասական ֆիզիկայի տեսանկյունից՝ էլեկտրամագնիսական ճառագայթում (ալիքներ), իսկ քվանտային ֆիզիկայի տեսանկյունից՝ ֆոտոնների հոսք ( քվանտա), այսինքն. մասնիկներ. Ֆոտոնային ճառագայթման երկակի բնույթը պետք է հասկանալ այնպես, որ որոշ երևույթներում այս ճառագայթումը ցուցաբերում է ալիքային հատկություններ (արտացոլում, բեկում, դիֆրակցիա, միջամտություն), մյուսներում՝ ցուցադրում է γ-քվանտա կոչվող մասնիկների հատկություններ (ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ, միջուկային ռեակցիաներ) .

Չնայած իրենց տարբեր ծագմանը, նյութի հետ փոխազդեցության ժամանակ ռենտգենյան ճառագայթները և γ-ճառագայթները, ունենալով նույն էներգիան, ցուցաբերում են նույն հատկությունները։ Նյութի հետ ֆոտոնների փոխազդեցության մեխանիզմը լիովին տարբերվում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունից։ Լիցքավորված մասնիկները, անցնելով ներծծող նյութի միջով, տալիս են նրան էներգիայի մի մասը կամ ամբողջը, մինչդեռ ֆոտոնային ճառագայթումը փոխանցելիս խոսում են ներծծող նյութի հետ դրա փոխազդեցության հավանականության մասին, իսկ փոխազդեցության հավանականությունը երկրաչափորեն մեծանում է կլանիչի հաստության մեծացման հետ։ .

Գ-քվանտների յուրահատկությունը նյութի միջով անցնելիս այն է, որ դրանք համեմատաբար հազվադեպ են բախվում էլեկտրոնների և միջուկների հետ, բայց երբ բախվում են, որպես կանոն, կտրուկ շեղվում են իրենց ճանապարհից, այսինքն. գործնականում դուրս մնացեք փունջից: γ-քվանտների երկրորդ տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք ունեն զրոյական հանգստի զանգված և, հետևաբար, չեն կարող ունենալ լույսի արագությունից տարբերվող արագություն, ինչը նշանակում է, որ γ-քվանտան միջավայրում չի կարող դանդաղեցնել: Նրանք կամ կլանված են, կամ ցրված, հիմնականում մեծ անկյուններով:

γ-քվանտների համար գոյություն չունեն միջակայք, առավելագույն տիրույթ կամ էներգիայի կորուստ մեկ միավորի երկարության համար: Երբ γ-ճառագայթների ճառագայթն անցնում է ներծծող նյութի միջով, դրանց էներգիան չի փոխվում, սակայն բախումների արդյունքում ճառագայթի ինտենսիվությունը աստիճանաբար թուլանում է։

; նյութի իոնացման էներգիայի կորստի քանակը մեկ միավորի ուղու վրա: LET-ը սահմանվում է որպես ընդհանուր էներգիայի հարաբերակցություն dE, մասնիկի միջոցով նյութ է փոխանցվել ճանապարհին բախումների պատճառով դլ, այս ուղու երկարությամբ. L=dE/dl. LET-ը չի օգտագործվում չլիցքավորված մասնիկների համար, սակայն օգտագործվում են նյութում ձևավորված դրանց երկրորդական լիցքավորված մասնիկների LET արժեքները: Չափվում է eV/nm-ով: LET արժեքները տարբերվում են 0.2 բարձր էներգիայի ֆոտոնների համար մինչև 104 eV/nm ուրանի միջուկների տրոհման բեկորների համար:

Հայեցակարգը լայնորեն կիրառվում է ռադիոկենսաբանության մեջ՝ տարբեր տեսակի ճառագայթների ռադիոկենսաբանական ազդեցությունները գնահատելու համար:

տես նաեւ

• Իոնացնող ճառագայթման հարաբերական կենսաբանական արդյունավետությունը

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ.

Տեսեք, թե ինչ է «Գծային էներգիայի փոխանցումը» այլ բառարաններում.

- (LET), իոնացնող մասնիկի կողմից VU-ին փոխանցվող էներգիան իր հետագծի տվյալ մոտակայքում մեկ միավորի համար: հետագծի երկարությունը՝ Ldeltt=(d?cp/dl)deltt, որտեղ dl լիցքի անցած ճանապարհն է: h tsey in in ve, d?cp avg. մարդու կողմից կորցրած էներգիան փոխազդեցությունների ժամանակ, որոնցում... ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

գծային էներգիայի փոխանցում- 4,5 գծային էներգիայի փոխանցում [LET]; LΔ. dE էներգիայի հարաբերակցությունը լիցքավորված մասնիկի կողմից լիցքավորված մասնիկի կողմից լոկալ միջավայրին փոխանցված էներգիայի հարաբերակցությունը dl այս ուղու երկարությանը Աղբյուր ...

գծային էներգիայի փոխանցում- ilginė elektringųjų dalelių energijos perdava statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Jonizuojančiosios elektringosios dalelės, tam tikroje vietoje nueinančios perdava to, tam tikroje vietoje nueinančios perdava, et …… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

գծային էներգիայի փոխանցում- ilginė energijos perdava statusas T sritis fizika atitikmenys՝ անգլ. գծային էներգիայի փոխանցում vok. Energieabgabe je Längeneinheit, f rus. գծային էներգիայի փոխանցում, f pranc. փոխանցվող էներգիայի գծի, մ … Ֆիզիկական վերջնաժամկետ

- (LET) միջին էներգիան, որը կլանված է միջավայրի կողմից լիցքավորված մասնիկի անցման կետում իր ճանապարհի միավորի համար. օգտագործվում է իոնացնող ճառագայթման տարբեր տեսակների կենսաբանական ազդեցության տարբերությունները հաշվի առնելու համար... Բժշկական մեծ բառարան

Տես Իոնացնող ճառագայթում... Քիմիական հանրագիտարան

Գծային էներգիայի փոխանցում (LET)- 5. Գծային էներգիայի փոխանցում (LTE) Համաձայն ԳՕՍՏ 15484 Աղբյուր... Նորմատիվային և տեխնիկական փաստաթղթերի տերմինների բառարան-տեղեկատու

գծային- 98 գծային [ոչ գծային] էլեկտրական միացում Էլեկտրական շղթա, որտեղ էլեկտրական լարումները և էլեկտրական հոսանքները կամ/և էլեկտրական հոսանքները և մագնիսական հոսքի կապերը, կամ/և էլեկտրական լիցքերը և էլեկտրական լարումները միացված են միմյանց... ... Նորմատիվային և տեխնիկական փաստաթղթերի տերմինների բառարան-տեղեկատու

ԳՕՍՏ 25645.218-90 Տիեզերանավերի անձնակազմի ճառագայթային անվտանգություն տիեզերական թռիչքի ժամանակ. Տիեզերական ճառագայթման որակի գործոնի կախվածությունը գծային էներգիայից- Տերմինաբանություն ԳՕՍՏ 25645.218 90. Տիեզերանավերի անձնակազմի ճառագայթային անվտանգություն տիեզերական թռիչքի ժամանակ. Տիեզերական ճառագայթման որակի գործոնի կախվածությունը գծային էներգիայից բնօրինակ փաստաթուղթ. 7. Գծային փոխանցման դոզային սպեկտր... ... Նորմատիվային և տեխնիկական փաստաթղթերի տերմինների բառարան-տեղեկատու

LPE- գծային էներգիայի փոխանցում գծային էներգիայի կորուստներ (հոգնակի) գծային էներգիայի կորուստներ ... Ռուսերեն հապավումների բառարան