Page 44 - 4799

За K-оболонкою ідуть L-оболонка, М-оболонка тощо з меншими
енергіями зв'язку, які відповідно дорівнюють:

R R
I   Z  5 і I  ( Z 13 ). (4.18)
L M
4 9

Найменша енергія зв'язку буде у електронів на периферійних
(оптичних) орбітах атома, і тому для оптичних електронів необхідна
найменша енергія для вибивання їх з атома (це енергетичний поріг

фотоефекту), тобто для них буде найменша енергія іонізації. Гамма-квант
поглинається одним атомним електроном, який і вилітає з атома.
Найміцніше зв'язані з атомом електрони мають найбільшу ймовірність
поглинання γ-квантів. Фотоефект можливий лише на зв'язаному електроні.
Зауважимо, що вільний електрон не може поглинути фотон (γ-квант) завдяки
спільній дії законів збереження енергії та імпульсу, але може отримати
частину енергії γ-кванта.
Кінетична енергія електрона Е е, що вилітає при фотоефекті з атома,
дорівнює різниці енергії γ-кванта, потенціалу іонізації I i, та енергії атома
віддачі Е A відповідної атомної оболонки:

E  E  I  E . (4.19)

e
i
A

При цьому Е А<<I I.
Для практичних розрахунків лінійного коефіцієнта фотоелектричного
-1
3
поглинання σ фот,L (м ) у середовищі густиною ρ (кг/м ) для Еγ >І к, де I K -
енергія іонізації K-оболонки, може бути використана емпірична формула:

3
    С    1 , 0   D   4 , (4.20)
фот

де С і D - коефіцієнти, які залежать від Z; λ - довжина хвилі, м; γ -
випромінювання, нм. Значення λ (нм) для квантів з енергією Еγ (кеВ)
вираховується за формулою λ=123,4/E γ.
Відносний внесок у сумарний переріз за рахунок фотоефекту на L-, М-
та інших оболонках незначний. Переріз фотоефекту на L-оболонці становить
20 % від величини перерізу на K-оболонці, а на М-оболонці - ~5 % перерізу
на K-оболонці. Повний переріз фотоефекту наближено становить 1,25 –
(σ фот) K.
Основні закономірності фотоефекту:
1. імовірність фотоефекту збільшується зі зростанням енергії зв'язку
електрона в атомі та за енергії γ-квантів, що незначно перевищує енергію
зв'язку електрона в атомі;
2. інтенсивність фотоелектронів при β<<1 максимальна в площині,
перпендикулярній напрямку руху γ-кванта, а при β→1 зменшується кут, під
яким інтенсивність фотоелектронів максимальна;

44