Page 48 - 4799

атома, коли один електрон атома поглинає всю енергію віддачі й залишає
атом. Це явище називають створенням триплету. Поріг створення триплету
становить E  4m c 2  , 2 04 МеВ. Процес народження пари в полі електрона
e  e
набуває помітного значення лише при Еγ>6 МеВ.
Таким чином, γ-квант може перетворитися на пару електрон-позитрон
лише в зовнішньому електричному полі, наприклад, у полі атомного ядра або
в полі електрона, але народження електронно-позитронної пари в
кулонівському полі електрона характеризується дуже малим перерізом
порівняно з перерізом народження пари в кулонівському полі ядра.
Основні закономірності процесу утворення електронно-позитронних
пар:
1. за досить високої енергії γ-квантів (Е γ>Е пар) електрон-позитронні
пари утворюються в кулонівському полі ядра або електрона;
2. переріз утворення пар пропорційний квадрату заряду для всіх
2
значень енергії:  ~Z ;
пар
2
3. за енергії γ-квантів m  c  E  m c  2 /  Z 3 / 1 переріз утворення пар
e  e
пропорційний логарифму енергії γ-квантів  ~lnE γ;
пар
2
4. за енергії γ-квантів m  c  E  m c  2 / б  Z 3 / 1 переріз утворення пар не
e Г e
залежить від енергії γ-квантів.

4.7 Ядерний фотоефект
Ядерний фотоефект - це процес непружної взаємодії γ-квантів з
атомними ядрами. Він відбувається при енергіях γ-випромінювання, вищих
за поріг фотоядерних реакцій, у результаті яких утворюються вторинні
частинки: протони (р), нейтрони (n), дейтрони (d), альфа-частинки (α).
Ядро, яке захопило γ-квант, збуджується. Збудження знімається
найчастіше випромінюванням нейтрона (γ, n) - γ-нейтронний ефект
(фотонейтронний ефект), рідше - випромінюванням протона (γ, р), поділом
ядра (γ, f) або іншими ядерними реакціями.
Реакція фотоядерного поглинання характеризується в цілому високим
енергетичним порогом Е n>5 МеВ, наприклад для Тh та U порогова енергія
становить відповідно 6,35 і 5,97 МеВ. Тому в ослабленні γ-випромінювання
природних радіоактивних елементів цей вид взаємодії помітної ролі не
відіграє. Виняток спостерігається лише при взаємодії γ-випромінювання з
8
ядрами берилію 9 Be  ,n  Be і дейтерію 2 H( , n) 1 H . Порогові енергії цих
реакцій Е n відповідно становлять 1,671 і 2,226 МеВ.
Основні закономірності ядерного фотоефекту:
- переріз має форму дзвону з максимумом при E γ=10-15 МеВ;
- інтегральний переріз пропорційний заряду атомів середовища Z;
- внесок до перерізу повного фото поглинання - ~1%. Існує ще один тип
фотоядерної реакції, за якої відбувається збудження ядра. Це так звані реакції
непружного розсіяння γ-квантів на ядрі, які символічно позначаються (γ, γ).
При непружному розсіянні частина енергії γ-кванта передається збудженому

48