高能射線與物質(zhì)之間的作用機理

1、CONTENTS目錄射線與物質(zhì)相互作用概述0102103中子與物質(zhì)04輻射與物質(zhì)相互作用概述一常用的核輻射類型及特征二致電離輻射的種類三輻射與物質(zhì)相互作用種類01概述3輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述4輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述5輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述6輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述7輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述8輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述9輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述10輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述11什么是X射線？X射線是由高能量粒子轟擊原子所產(chǎn)生的電磁輻射，X射線和可見光一樣，都顯示波粒二象性，故兩者的本質(zhì)是相同的，都會產(chǎn)生干涉、衍射、吸收和光電效應(yīng)等現(xiàn)象，兩者的主要

2、差別在于波長不同。輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述12波動性在晶體作衍射光柵觀察到的X射線的衍射現(xiàn)象，即證明了X射線的波動性，即X射線具有一定的波長和頻率粒子性以光子形式輻射和吸收時具有的一定的質(zhì)量、能量和動量。X射線的頻率、波長以及其光子的能量、動量p之間存在如下關(guān)系：式中h ：普朗克常數(shù)，6.62510-34 J.s； c:：X射線的速度， 2.998 1010 cm/s.輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述13X射線的產(chǎn)生高速電子撞擊使陽極元素的內(nèi)層電子激發(fā)；產(chǎn)生X射線輻射其中一小部分（1左右）能量轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線，而絕大部分（99左右）能量轉(zhuǎn)變成熱能使物體溫度升高產(chǎn)生條件自由電子（陰極鎢絲）；使電

3、子作定向的高速運動（聚焦）;在其運動的路徑上設(shè)置一個障礙物使電子突然減速或停止（靶）X射線發(fā)生裝置：x射線機輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述14封閉式X射線管實質(zhì)上就是一個大的真空(10-7 10-5mmHg)二極管?；窘M成包括：陰極：陰極是發(fā)射電子的地方。陽極：亦稱靶，是使電子突然減速和發(fā)射X射線的地方。窗口：窗口是X射線從陽極靶向外射出的地方。焦點：焦點是指陽極靶面被電子束轟擊的地方，正是從這塊面積上發(fā)射出X射線。輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述15輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述16輻射與物質(zhì)相互作用概述01概述輻射：指以波或粒子的形式向周圍空間或物質(zhì)發(fā)射，并在其中傳播的能量（如聲輻射、熱輻

4、射、電磁輻射、粒子輻射等）的統(tǒng)稱。輻射分類：物體受熱向周圍介質(zhì)發(fā)射熱量叫做熱輻射；受激原子退激時發(fā)射的紫外線或X射線叫做原子輻射；不穩(wěn)定的原子核發(fā)生衰變時發(fā)射出的微觀粒子叫做原子核輻射，簡稱核輻射。通常論及的“輻射”概念是狹義的，僅指高能電磁輻射和粒子輻射。這種狹義的“輻射”又稱“射線”。 核輻射粒子類型：就其荷電性質(zhì)可以分為帶電粒子和非帶電粒子；就其質(zhì)量而言，可以分為輕粒子和重粒子；以及處于不同能區(qū)的電磁輻射。主要有輻射、 輻射、 輻射和 中子輻射等。常用的核輻射類型及特征01概述（致）電離輻射：電離是從一個原子、分子或其它束縛態(tài)放出一個或幾個電子的過程；（致）電離輻射就是通過與物質(zhì)相互作用

5、能夠直接或間接地使物質(zhì)的原子、分子電離的輻射。不同原子的電離需要的能量不同。電離輻射截止能量：一種輻射 在某種介質(zhì)中可能是致電離輻射，在另一種介質(zhì)中可能不是，因此電離輻射的范圍，應(yīng)選一截止能量，在此能量之下可認(rèn)為輻射是非電離的；而截止能量的選取依情況而定，如對于放射生物學(xué)適用的值約為10eV。以此為界，遠(yuǎn)紫外輻射以及波長更大的紫外光、可見光、無線電波等輻射都屬于非電離輻射；而、等所有的核輻射都屬于電離輻射。這些核輻射與物質(zhì)相互作用結(jié)果都是電離，以后轉(zhuǎn)化為熱。各種輻射之間的區(qū)別，不在于他們的產(chǎn)物，而在于其電離分布。致電離輻射的種類01概述 致電離輻射：能量大于10eV量級的射線。致電離輻射的種類01概述輻射/射線與物質(zhì)相互作用：是輻射進(jìn)入物質(zhì)發(fā)生的一些過程，在此過程中入射粒子的能量和（或）方向發(fā)生了變化，或者粒子被吸收了。相互作用后，可能發(fā)射一個或多個次級粒子。入射粒子的電荷、質(zhì)量、能量不同，發(fā)生作用的相互作用過程不同。 帶電粒子可以通過與物質(zhì)原子（核）的電磁場與之發(fā)生相互作用（庫侖力），將能量傳遞給物質(zhì)，使原子直接電離。不帶電粒子（光子、中子）不能直接是原子電離，它們的相互作用中首先將能量轉(zhuǎn)移給次級帶電粒子，這些次級帶電粒子再產(chǎn)生電離，因此，不帶電粒子是間接電離粒子。 輻射與物質(zhì)相互作用種類01概述表直接電離間接電離致電離輻射輻射與物質(zhì)相互作用種類01概述 輻射與物質(zhì)相互作用是核