Atunci când trec prin substanță, quanta-ul gamma interacționează cu electronii și nucleele, ca urmare a căror intensitate scade. Pierderile asociate cu energia radiației γ sunt cauzate de procesele asociate cu efectul fotoelectric, împrăștierea lui Compton a electronilor în materie și formarea perechilor de electroni-pozitivi. Contribuția fiecărui proces la atenuarea radiației gamma depinde de energia razelor gamma ale radiației nucleare și de parametrul Z al absorberului. Modelul general este că probabilitatea pierderii de energie în procesul de efectul fotoelectric și Compton scade odată cu creșterea gamma-radiație de energie, iar probabilitatea unui electron-pozitron crește perechea de producție (începând cu energie 1,02 MeV) cu creșterea cu raze gamma de energie. Probabilitatea pierderii raze gamma de energie cu parametrul Z este proporțională cu Z - pentru Compton, Z2 - pentru procesele de formare a perechilor electron-pozitron și procese Z4- pentru efectul fotoelectric. În caz contrar, cu creșterea parametrului Z și a energiei radiației γ, probabilitatea proceselor din serie va crește: efectul fotoelectric - împrăștierea Compton - aspectul perechilor electron-positron.
În domeniul energiei până la 10 MeV, cele mai importante procese sunt efectul fotoelectric, efectul Compton și formarea perechilor de electroni-pozitivi. La o energie de raze gama mai mare de 10 MeV, pragul de reacție fotonucleară este depășit și reacțiile de tip (γ, p), (γ, n), (γ, a) devin posibile ca rezultat al interacțiunii fotonilor cu nucleele. Secțiunile transversale ale reacțiilor fotonucleare în domeniul energiei până la 100 MeV constituie 1% din secțiunea transversală totală a interacțiunii quanta gamma cu atomul. Cu toate acestea, reacțiile fotonucleare trebuie luate în considerare în procesele de transformare a radiației fotonice în materie, deoarece particulele încărcate secundar, cum ar fi protonii și particulele alfa, pot crea o densitate mare de ionizare.
Efectul fotoelectric este un fenomen asociat cu eliberarea electronilor unui solid (sau lichid) sub acțiunea radiației electromagnetice. Există efect fotoefect extern - emisia de electroni sub acțiunea luminii (emisie fotoelectronică), radiația γ, etc; efect fotoelectric intern - creșterea conductivității electrice a semiconductorilor sau a dielectricilor sub acțiunea luminii (fotoconductivitate); Efectul porții este excitarea luminii EMF la limita dintre un metal și un semiconductor sau între semiconductori eterogeni.
efect Compton - A.Komptonom deschis (1922), împrăștierea elastică a radiației electromagnetice de lungimi de undă scurte (cu raze X și radiații γ) de electroni liberi, însoțită de o creștere a lungime de undă X. Compton efect confirmat corectitudinea conceptelor cuantice ale radiației electromagnetice ca un flux de fotoni, și poate fi privit ca o ciocnire elastică între două particule - de fotoni și un electron în care transferurile de fotoni de electroni parte din energia (și impuls), prin care frecvența este redusă și crește X.
Efectul Compton este o împrăștiere inversă - elastică a electronilor cu energie înaltă, ceea ce duce la o creștere a energiei (frecvenței) fotonilor (scăderea lungimii de undă).
Lungimea de undă Compton este o cantitate având dimensiunea lungimii și indicând regiunea de manifestare a efectelor cuantice relativiste. Numele se datorează faptului că prin lungimea de undă Compton a radiației electromagnetice sub efectul Compton. Pentru o particulă de m masă, lungimea de undă Compton λ0 = ħ / mc, unde is este o felie constantă și c este viteza luminii.
Distribuția Thomson (dispersia Thomson) este împrăștierea elastică a radiației electromagnetice de către particulele încărcate. Câmpurile electrice și magnetice ale undei incidentului accelerează particula încărcată. O particulă încărcată cu mișcare accelerată emite unde electromagnetice. Astfel, energia undei incidente este parțial transformată în energia împrăștierii de unde împrăștiate.
Nașterea perechilor - în fizica particulelor elementare procesul de anihilare inversă, în care apar perechi de particule-antiparticule (reale sau virtuale). Pentru apariția unei perechi reale de particule, legea conservării energiei necesită ca energia folosită în acest proces să depășească dublul masei particulelor: Ep = 2mc 2. Energia minimă Ep. necesar pentru nașterea unei perechi de un anumit tip, se numește pragul de producție a perechilor.
Crearea de producție perechi electron-pozitron în interacțiunea gamma-cuantic cu nucleul câmpului electromagnetic (de fapt, un foton virtual) este predominant procesul pierderii de energie de raze gamma în materia la energii mai mari de 3 MeV (la energii mai joase acționează în principal Compton și PhotoEffect la energii sub Ep = 1.022 MeV, nici o producție de perechi nu este observată deloc). Probabilitatea producerii de perechi într-un astfel de proces este proporțională cu pătratul încărcăturii nucleare.
Reacțiile fotonucleare sunt reacții nucleare care au loc când radiațiile gamma sunt absorbite de nucleele atomice. Fenomenul de emisie de nucleoni de către nucleoni în această reacție se numește un efect fotoelectric nuclear.
Trimiteți-le prietenilor: