Tương tác của bức xạ
với vật chất
TS. Lê Công Hảo
Bộ Môn Vật Lý Hạt Nhân - Đại Học Khoa học Tự Nhiên Tp.HCM
Tương tác hạt mang điện với vật chất
Tương tác hạt không mang điện với vật chất
1. Tương tác photon với vật chất
Bức xạ là sóng điện từ có bước sóng
nhỏ hơn khoảng cách giữa các nguyên tử (
<<a, với a có giá trị khoảng 10- 8 cm),
Bức xạ này ngoài tính chất sóng còn được
hình dung như dòng hạt nên gọi là lượng tử .
Giới hạn năng lượng thấp nhất của lượng tử là
10keV
c
E2
Bức xạ bị hấp thụ bởi môi trường, chủ yếu do tương tác điện
từ. Tuy nhiên, cơ chế của loại hấp thụ này khá khác biệt vì hai lý
do:
• Thứ nhất, lượng tử không mang điện tích do đó không chịu
tác động dưới trường lực Coulomb. Tương tác của lượng tử
với electron xảy ra trong vùng có bán kính khoảng 10- 11cm
(kích thước này nhỏ hơn cỡ 3 bậc so với khoảng cách a giữa
các nguyên tử) lượng tử bị tách ra khỏi chùm tia.
• Thứ hai, lượng tử không có khối lượng nghỉ, do đó chuyển
động với vận tốc ánh sáng và không thể bị chia nhỏ. Chúng
cũng bị hấp thụ và tán xạ, thường ở các góc lớn. Do vậy,
cường độ ban đầu của chùm bức xạ giảm dần.
1. Tương tác photon với vật chất
Tương tác của bức xạ với môi trường
vật chất xảy ra theo ba cơ chế chính:
•a/ Hiệu ứng quang điện.
•b/ Hiệu ứng compton.
•c/ Hiệu ứng tạo cặp.
1. Tương tác photon với vật chất
1.1. Hiệu ứng quang điện
+Hiệu ứng quang điện
xảy ra chủ yếu ở lớp K
+Tăng mạnh với môi
trường có bậc số
nguyên tử lớn
Eγ = Te- + Io
Io: năng lượng liên kết của electron trong
nguyên tử
Te-: động năng của electron
