Взаимодействие легких заряженных частиц с веществом

b-излучение кроме возбуждения и ионизации атомов вещества может вызывать и другие процессы, т к. прохождение электронов и позитронов (b-лучей) через вещество качественно отличается от прохождения остальных заряженных частиц. Главной причиной этого является малость масс электрона и позитрона. Из-за малости массы для налетающего электрона (позитрона) относительно велико изменение импульса при каждом столкновении в веществе. А это в свою очередь приводит к тому, что электрон, во-первых, может значительно отклоняться от первоначального направления движения и, во-вторых, может порождать при столкновениях кванты электромагнитного излучения.

Первый из упомянутых эффектов проявляется в том, что электрон движется в веществе не по прямой; за счет же второго эффекта для электронов становятся существенными радиационные потери, т.е. потери энергии на электромагнитное излучение. При торможении электронов возникает тормозное рентгеновское излучение. Если электрон движется в среде со скоростью, превышающей скорость распространения света в этой среде, то возникает характерное черенковское излучение (излучение Черенкова – Вавилова). При попадании β⁺-частицы (позитрона) в веществ с большой вероятностью происходит такое взаимодействие ее с электроном, в результате которого вместо пары электрон – позитрон образуется два γ–фотона. Этот процесс называют аннигиляцией.

Для электронов вводят две величины, соответствующие пробегу: максимальный пробег и средний пробег. Максимальным пробегом называется минимальная толщина слоя вещества, в котором задерживаются все электроны.