2015-04-01
430
Радиоактивность – явление спонтанного превращения ядер изотопов одного химического элемента в ядра изотопа другого химического элемента с испусканием элементарных частиц.
ЧАСТЬ I: Оценка среднего значения пробега 
-частицы
Например, для α-распада схема выглядит следующим образом:
(1)
При этом выполняется закон сохранения энергии:
W = WK + WO, (2)
где W – полная энергия, выделяющаяся при вылете α-частицы, WK – кинетическая энергия α-частицы, WО – энергия отдачи.
и закон сохранения импульса: 
. (3)
Решая совместно (2) и (3), получаем 
, (4)
т.к. масса ядра отдачи m0 >>mα - массы α-частицы, то Wα >>WО, т.е. основную энергию уносит α-частица.
При взаимодействии с веществом часть энергии теряется на ионизацию. Удельная потеря энергии
, (5)
где 
- некоторая константа, J = 13,57·Zα – среднее значение потенциала ионизации атомов.
Тогда путь, пробег α-частицы:
(6)
[cм] (7)
[МэВ] (8)
(9)
Поскольку dW~ 
, то
[г/см2], (10)
где 
- массовое значение пробега, R – линейное значение пробега.
|
|
|
ЧАСТЬ II: Оценка коэффициента поглощения
При прохождении ионизирующих частиц сквозь вещество происходит их поглощение. Характеристикой поглощения является коэффициент 
. Пусть частицы проходят слой вещества толщиной dx, при этом их число убывает на dN. Величиниа dN пропорциональна числу частиц N. Толщина слоя dx, т.е.
(1)
Разделяя переменные и интегрируя (1) получают закон поглощения:
(2)
где N0 – число частиц у границы вещества, т.е. толщина слоя x =0.
