Page 45 - 4799

3. переріз фотоефекту сильно залежить від заряду ядер речовини
5
середовища (σ фот) K~Z при всіх енергіях γ-квантів;
4. переріз фотоефекту сильно залежить від енергії    1
фот K E 3 5

для E  m c  2 і    1 - для E  m c  2 .
 e фот K E  e

Фотоефект особливо характерний для важких речовин, де він має
значну ймовірність навіть за високих енергій γ-випромінювання. У легких
речовинах (Z<20) фотоефект стає помітним лише за відносно невеликої
енергії γ-квантів. Фотоефект є основним механізмом поглинання м'якого γ-
випромінювання важкими атомами.
Звільнене в результаті фотоефекту місце на електронній оболонці
заповнюється електроном з оболонок, розміщених на більш високих
енергетичних рівнях. Фотоефект супроводжується характеристичним
випромінюванням у результаті переходів електронів на вакантні місця в
електронній оболонці атома. Енергія збудження може бути передана
електронам зовнішньої оболонки атома. У цьому випадку, крім
фотоелектронів з енергією Е е, з'являться електрони з енергією, близькою до
енергії зв'язку електрона (т. зв. Оже-електрони). Тому “монохроматичні”
фотони створюють лінійчаті спектри фотоелектронів.

4.5. Комптонівське розсіяння (комптон-ефект)
Комптонівським розсіянням (комптон-ефектом) називається розсіяння
γ-кванта на електроні. Це відбувається, коли енергія зв'язку електрона в атомі
набагато менша за енергію падаючого γ-кванта (Е γ>>Е зв). Тобто
комптонівське розсіяння - це розсіяння відносно високоенергетичних γ-
квантів на електронах атомів речовини, яке відбувається зі зміною їхньої
енергії, що залежить від кута розсіяння, але не залежить від атомного номера.
В області, де комптон-ефект є переважаючим (0,5<Еγ<10 МеВ), енергія γ-
квантів переважає енергію зв'язку електронів для більшості речовин, і тому
зв'язок електрона з ядром практично не впливає на особливості
комптонівського розсіяння.
Розрізняють прямий і зворотний комптон-ефекти. Прямим називають
процес комптонівського розсіяння на електроні, що перебуває в стані
спокою, зворотним - на електроні, що рухається. У прямому комптон-ефекті
енергія розсіяного γ-кванта Еγ та електрона віддачі Е е залежно від кута
розсіяння θ відповідно визначається з таких співвідношень.
Первинний γ-квант з енергією Е γ=hν та імпульсом Еγ/с при взаємодії з
електроном (рис. 4.1) відхиляється на кут θ від початкового напрямку. Його
'
енергія змінюється і стає рівною Е' γ=hν , а імпульс - E' γ/c. Електрон отримує
(m ) 
енергію: Е е=Е γ-Е' γ, швидкість ν, імпульс e (де    ) і рухається
1  2 c
під кутом φ у напрямку руху первинного кванта.

45