Моноэнергетического источника

Прежде чем приступить к рассмотрению характера взаимодействия излучений с веществом, введем некоторые понятия и определения, которые нам придется использовать далее.

Монохроматическое излучение (моноэнергетическое) – это поток, состоящий из фотонов одинаковой энергии. Лишь у некоторых радионуклидов спектр гамма–излучения монохроматический (цезий –137).

Если в состав потока излучения входят фотоны различных, но вполне определенных энергий, то спектр излучения называется линейчатым(Со–60).

Непрерывныйспектр – излучение в состав которого входят фотоны всевозможных энергий, начиная от нуля до некоторой максимальной величины (тормозное излучение).

Наиболее важной характеристикой излучения является его энергия, поэтому в большинстве случаев, говоря об ослаблении излучения, подразумевают уменьшение интенсивности излучения. Интенсивностью излучения называется энергия ионизирующего излучения, проходящая за единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно к направлению распространения излучения. Такое определение интенсивности годится как для электромагнитного, так и для корпускулярного излучения. При этом энергия, связанная с массой покоя частиц не учитывается. Если поток энергии распространяется в пустоте, то в этом случае интенсивность хорошо описывает все изменения, происходящие в этом потоке. Если мы имеем дело с однородным и не расходящимся пучком излучения, интенсивность будет везде постоянна. Для определения интенсивности в этом случае достаточно измерить количество энергии, проходящей за произвольный промежуток времени через произвольную площадку, расположенную внутри потока перпендикулярно к направлению распространения излучения, и разделить полученную величину на размер площадки и на величину промежутка времени.

Проследим, как изменяется интенсивность излучения на расстояниях R₁ и R₂от источника S. Округлим мысленно точечный источник сферами с радиусами R₁ и R₂ ,(рисунок. 15).

Если между сферами не происходит поглощения, то поскольку излучение распространяется прямолинейно, энергия Е, испускаемая источником, будет проходить через поверхность сферы S₁ и S₂. Энергия излучения, проходящая через единицу поверхности сферы радиусом R₁, т.е. интенсивность излучения I₁ на расстоянии R₁ от источника, будет равна:

I₁= Е / 4 π R ,

где Е – суммарная энергия излучения, испускаемая точечным источником в 1 с, а S₁ = 4 π R – поверхность сферы с радиусом R₁, соответственно для сферы радиусом R₂:

I₂ = E / 4 π R , откуда .

Если для точечного источника известна интенсивность излучения I₁ на каком–либо расстоянии R₁, то можно определить интенсивность I, которую создает источник на любом расстоянии R:

, а для случая, когда R₁=1см (или 1м) .

Все источники излучения, используемые на практике, имеют конечные размеры, следовательно, их нельзя считать точечными. Однако, когда линейные размеры источника значительно меньше расстояния, на котором производится измерение его интенсивности, с достаточной степенью точности выполняется закон обратной пропорциональности квадрату расстояния, т.е. в данных условиях источник точечный. Обычно это когда: а ‹‹ (10–15) R. Это закон обратных квадратов.

Для моноэнергетического излучения I = N h υ, где N – число фотонов, падающих в 1 с на площадку в 1 см², h υ – их энергия.

Поиск по сайту: