Elektromagnetické interakce
1. Pracovní charakteristika Geiger-Müllerovy (GM) trubice
- je charakterizována plošinou (plateau), což je počet impulsů za časovou jednotku při stálém napětí 10 kV a měnící se intenzitě záření
- mění se v průběhu stárnutí GM trubice
- má plošinu u běžně používaných trubic v rozmezí pracovních napětí 200 - 300 V
- je závislost počtu impulsů zaznamenaných za časovou jednotku na napětí mezi elektrodami při nezměněné intenzitě záření
- je charakterizována plošinou se sklonem, který odpovídá procentu přírůstku impulsů za jednotku času při jednotkovém zvýšení napětí
- se celá energie kvanta záření gama předá některému elektronu z obalu atomu absorbátoru, popřípadě nějakému volnému elektronu (např. v kovu) a část energie se spotřebuje na uvolnění elektronu z elektronového obalu a zbytek tvoří kinetickou energii uvolněného elektronu
- je energetická bilance celého jevu popsána Einsteinovou rovnicí h.f = W + 1/2 mv2, kde h je Planckova konstanta, f je frekvence záření, W je výstupní práce daného materiálu, m je hmotnost elektronu, v je maximální rychlost uvolněného elektronu
- foton, který způsobil fotoelektrický jev, nezaniká a jeho energie se sníží o kinetickou energii uvolněného elektronu
- pravděpodobnost interakce fotoelektrickým jevem roste s rostoucím atomovým číslem a je větší u nízkých energií záření gama
- musí být elektron vázán (ne nutně chemicky) k nějakému systému nějakou obecnou vazbou, jejímž prostřednictvím předá část hybnosti získané od fotonu, jinak by k fotoelektrickému jevu nemohlo dojít kvůli zákonu zachování hybnosti
- ionizační schopnost nabité částice
- přímou ionizační schopnost neutronů
- údaj v J.kg-1
- schopnost lineárního urychlovače vytvářet úzký ozařovací paprsek
- linearitu dráhy částice
- ionizaci a excitaci
- vznik brzdného záření
- pružný rozptyl
- vznik elektron-pozitronového páru
- vznik elektronu a rozptýleného fotonu
- zpomalení radioaktivního prvku v silném magnetickém poli
- pružné srážce dvou heliových jader
- nepružné interakci elektronu a jádra atomu
- interakci elektronu a elektrického pole jádra atomu
- zpomalení elektronu v silném elektromagnetickém poli
- vhodný k detekci elektromagnetického záření
- s plynovou náplní
- s vysokou účinností detekce pro záření beta
- umožňující stanovení energetického spektra záření
- používaný v osobní dozimetrii
- zářeni alfa pronikne několik cm vzduchu, tenkými kovovými fóliemi
- zářeni beta je řádově stokrát pronikavější než alfa
- zářeni beta mínus je zářeni umělé
- zářeni beta plus je zářeni přírodní
- zářeni gama může být provázeno zářením alfa a beta
- jádro atomu helia
- zhruba 7400-krát těžší než elektron
- emitována z atomového obalu při interakcích fotonového záření s látkou
- hustě ionizující (s vysokou specifickou lineární ionizací)
- nabitá částice s doletem v měkké tkáni řádově mm
- Ca, Mg mají vyšší Z (protonové číslo), tedy je větší pravděpodobnost fotoefektu
- Ca a Mg se v kosti vyskytují jako Ca 2+ a Mg 2+ ionty, které mají elektrický náboj, proto dobře vychytávají rentgenové záření
- H, O, N, C jsou prvky s nižším protonovým číslem, pro něž je charakteristická menší pravděpodobnost fotoefektu
- pravděpodobnost fotoefektu závisí na čtvrté mocnině protonového čísla
- kost má vyšší hustotu než měkká tkáň, což též zvyšuje pravděpodobnost interakce
- je prakticky energie fotonu předána elektronu z atomového obalu
- vzniká elektron a sekundární foton
- je nutná přítomnost třetí částice (nebo soustavy částic) přebírající část hybnosti fotonu
- primární foton zaniká
- je prakticky veškerá energie předána atomovému jádru
- pouze na frekvenci dopadajícího světla
- pouze na intenzitě dopadajícího světla
- na intenzitě dopadajícího světla a hodnotě výstupní práce
- na frekvenci dopadajícího světla a materiálu
- na energii fotonu a hodnotě výstupní práce
- je elektromagnetické vlnění
- je pronikavější než alfa a beta
- jeho vznik není nikdy provázen vznikem záření alfa a beta
- jeho vznik může být provázen vznikem záření alfa a beta
- užívá se např. k likvidaci nádorů
- udává úhlovou frekvenci omega precesního pohybu atomových jader v magnetickém poli o indukci B
- obsahuje konstantu úměrnosti gama charakterizující jádro prvku
- obsahuje konstantu úměrnosti gama charakterizující okolí (vazby) jádra prvku
- udává úhlovou frekvenci omega rotačního pohybu (spinu) atomových jader v magnetickém poli o indukci B
- obsahuje konstantu úměrnosti gama vyjadřující vztah mezi mechanickým momentem hybnosti a magnetickým momentem jádra
- se původní vlnová délka EM záření zvětší
- se původní vlnová délka EM záření zmenší
- dochází k odchýlení alfa částic od původního směru po průchodu tenkou zlatou fólií
- pokles energie Comptonova fotonu nezávisí na původní energii fotonu
- pokles energie Comptonova fotonu nezávisí na úhlu rozptylu
- sekundárního fotonu záření gama
- fotonu charakteristického rentgenového záření
- sekundárního elektronu
- sekundárního elektronu a charakteristického rentgenového záření
- brzdného rentgenového záření
- dobře proniká zakaleným prostředím (mlha, smog, mraky...)
- má větší vlnovou délku než světlo - lidské oko jej neregistruje
- má menší vlnovou délku než světlo - lidské oko jej registruje
- IR záření je pohlcováno vodou
- do podkoží proniká pouze malá část, protože je z většiny absorbováno v pokožce
- je založena na interakci záření s látkou
- pro detekci se využívá iontová hyperpolarizace
- mezi detektory založené na ionizaci patří GM počítače a cyklotron
- při detekci se využívá jevu scintilace
- ionizující záření vyvolává zčernání fotografické emulze
- řádově dm
- řádově cm
- řádově mm
- delší ve srovnání s doletem částic alfa
- zhruba stejný jako ve vodě
- jev nastává při interakci jádra atomu s fotonem s malou energií
- foton předá svou veškerou energii elektronu a sám zaniká
- při interakci odevzdá foton pouze část své energie elektronu a pokračuje s nezměněnou vlnovou délkou
- energie sekundárního fotonu je menší, než energie primárního fotonu
- primární a sekundární fotony se svojí energií neliší
- je elektromagnetické vlnění, které vzniká zabržděním pohybující se nabité částice
- vzniká v důsledku coulombovské interakce
- je emitováno kolmo na směr zrychlení elektronu
- je proud nabitých částic rozptýlených v důsledku interakce s brzdícími částicemi
- vzniká "odtržením" elektromagnetické energie ve formě záření od částice
- Comptonův rozptyl
- tvorba elektron-pozitronových párů
- zabrzdění fotonu a následný vznik brzdného záření
- fotoelektrický jev
- rozptyl na atomových jádrech
- odrazem urychlených elektronů od materiálu anody
- návratem elektronů anody z excitovaných stavů do stavů s menší energií
- zpomalováním elektronů v prostoru mezi atomy anody
- nárazem elektronů do jádra materiálu anody
- překonáním výstupní práce materiálu anody
- vyvolává fluorescenci
- se vzrůstající vlnovou délkou vzrůstá tvrdost záření
- užívá se ke zkoumání struktury molekul
- ionizuje vzduch
- má rozsah vlnových délek 1 pm - 10 nm
- u gama záření při interakci fotonu a protonu s energií fotonu menší než 100 keV
- u beta záření při interakci fotonu a elektronu s energií fotonu větší než 100 keV
- u alfa záření při interakci světelného kvanta s jádrem hélia s energií kvanta nad 100 keV
- u gama záření při interakci fotonu a elektronu s energií fotonu nad 100 keV
- když elektron vletí do elektrického pole jádra atomu
- vzniká při dopadu viditelného záření na čočku oka
- je elektromagnetické záření
- vzniká při absorpci beta záření
- je např. infračervené záření, které se zpomalí při průchodu sklem
- je např. RTG záření (se spojitým spektrem)
- kosmické záření
- viditelné záření
- infračervené záření
- ultrafialové záření
- záření gama
- vzniká vibrací a rotací atomů a molekul v látce, jejíž teplota je vyšší než absolutní nula
- má energii řádu jednotek eV
- má energii srovnatelnou s vazebnou energií molekul, takže dokáže rozrušovat chemické vazby
- má energii řádu desetin až setin eV
- má energii řádu desítek až stovek eV
- 1 iontový pár
- 10 iontových párů
- 100 iontových párů
- 1 000 iontových párů
- 10 000 iontových párů
- zahřátím na vysokou teplotu
- ozářením rentgenovými paprsky
- zkapalněním
- ozářením zářením beta
- značným ochlazením
- liché protonové číslo
- liché nukleonové číslo
- protonové číslo větší než 80
- konfiguraci elektronového oktetu
- schopnost excitace elektronů
- je mechanismus přenosu energie, kdy množství energie předané ionizující částicí na jednotce délky její dráhy je lineární funkcí její rychlosti
- označuje se LET
- vyjadřuje velikost energie předané ionizující částicí na jednotku délky její dráhy
- je pouze lineárním přiblížením procesu, který je ve skutečnosti mnohem složitější
- udává se obvykle v keV/μm
- nepohybující se vodič s konstantním proudem
- nepohybující se vodič s časově proměnným proudem
- pohybující se vodič s konstantním proudem
- pohybující se vodič s časově proměnným proudem
- pohybující se magnet
- je to způsob interakce alfa částic s látkou
- je to jeden ze způsobů interakce elektromagnetického záření s látkou
- účastnící se částice předá všechnu energii a zaniká, čímž dodá energii sekundárnímu (Comptonovu) elektronu
- je to pouze jiný název pro anihilaci
- výsledkem jsou dvě částice - sekundární (Comptonův) elektron a sekundární foton s menší energií, než původní
- závisí na druhu záření a absorbátoru
- může být způsobena vyzařováním při pohybu po zakřivené dráze, např. v magnetickém poli (tzv. brzdné záření)
- může být způsobena ionizací, excitací, rozptylem, tvorbou brzdného záření, případně jadernou reakcí
- je největší při ionizaci
- je největší při rozptylu
- radiové vlny
- ultrazvuk
- RTG záření
- gama záření
- infrazvuk
- záření alfa nutně olovo
- záření gama plexisklo
- záření beta stačí tenké olovo
- záření beta hliník
- záření gama hliník o tloušťce alespoň několika mm
- uvolňují energii absorbovanou atomovými jádry v magnetickém poli
- uvolňují atomová jádra z chemických vazeb zprostředkovaných magnetickými silami
- jsou závislé na fyzikálně chemických vlastnostech okolí jádra
- nejsou ovlivněny mikroprostředím jader
- umožňují návrat excitovaných jader do rovnovážného stavu
- Přidat komentář
- 8353x přečteno