Закон ослабления гамма-излучения веществом
Он существенно отличается от закона ослабления потока альфа- и бета-частиц. Пучок гамма-лучей поглощается непрерывно с увеличением толщины слоя поглотителя; его интенсивность не обращается в ноль ни при каких толщинах слоя поглотителя. Это значит, что, какой бы ни была толщина слоя вещества, нельзя полностью поглотить поток гамма-лучей, а можно только ослабить его интенсивность в любое заданное число раз (рис. 2.2.). В этом существенное отличие характера ослабления гамма-излучения от ослабления потока альфа- и бета-частиц. Всегда можно подобрать такой слой вещества, в котором полностью поглощается поток альфа- или бета-частиц.
Толщина поглотителя
Δ0,1 Δ0,5
Рис. 2.2. Зависимость ослабления интенсивности гамма-излучения
от толщины поглотителя.
Закон ослабления пучка гамма-лучей имеет следующий вид:
I = I0 e –μd,
где I - интенсивность пучка гамма-лучей, прошедших через слой поглотителя толщиной d;
I0 - интенсивность падающего пучка гамма-лучей;
μ - линейный коэффициент ослабления, равный относительному уменьшению интенсивности пучка гамма-лучей после прохождения слоя поглотителя толщиной 1 см.
Линейный коэффициент ослабления - суммарный коэффициент, который учитывает ослабление пучка гамма-лучей за счет всех трех процессов: фотоэффекта τф, комптон-эффекта τк и образования пар τn. Таким образом, линейный коэффициент ослабления:
μ = τф + τк + τn .
Поскольку значение μ зависит от энергии поглощаемого пучка гамма-квантов и от материала поглотителя, то его можно выразить через отношение μ /ρ, где ρ - плотность вещества. В этом случае коэффициент μ будет носить название массового коэффициента ослабления. Закон ослабления может быть выражен также через слой половинного ослабления (Δ1/2). Толщина поглотителя, после прохождения которого интенсивность излучения ослабляется вдвое, называется слоем половинного ослабления; Δ1/2 измеряется в единицах поверхностной плотности (мг/см2) и зависит от энергии излучения и плотности поглотителя. Между линейным коэффициентом ослабления и слоем половинного ослабления существует следующая взаимосвязь:
Δ1/2 = 0,693/ μ или μ = 0,693/ Δ1/2
Зная слой половинного ослабления, можно довольно легко определить, какой нужно взять слой поглотителя, чтобы ослабить излучение в данное число раз. Например, один слой уменьшает интенсивность излучения в 2 раза, два слоя - в 4 раза, три слоя - в 8 раз и т. д., n слоев - в 2n paз. Следовательно, чтобы ослабить интенсивность излучения, например в 512 раз, надо взять столько слоев половинного ослабления n, чтобы 2n = 512. В нашем случае n равно 9, т. е. девять слоев половинного ослабления уменьшают интенсивность излучения в 512 раз.
Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 13076;