放射防護課件線與物質(zhì)的相互作用

1第1頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月原子的核外電子因與外界相互作用獲得足夠的能量，掙脫原子核對它的束縛，造成原子的電離。電離是由具有足夠動能的帶電粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子，與原子中的電子碰撞引起的。原子的核外電子受原子核的束縛不同，帶電粒子必須具有不小于原子核外殼層電子的束縛能量，才能使物質(zhì)的原子電離。2第2頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月不帶電粒子，如光子、中子等，本身不能使物質(zhì)電離，但借助它們與原子的殼層電子或原子核作用產(chǎn)生的次級粒子，如電子、反沖核等，隨后在與物質(zhì)中的原子作用，引起原子的電離。由帶電粒子通過碰撞直接引起物質(zhì)的原子或分子的電離稱為直接電離，這些帶電粒子稱為直接電離粒子。不帶電粒子通過它們與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的帶電粒子引起原子的電離，稱為間接電離。這些不帶電粒子稱為間接電離粒子。3第3頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月由直接電離粒子或間接電離粒子、或兩者混合組成的輻射成為電離輻射。另外，有些輻射如紅外線、可見光、微波等電磁波以及低能粒子，由于其能量低，不能引起物質(zhì)原子的電離，成為非電離輻射。4第4頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月輻射的類型Directlyionizingradiation

electronsprotonsα-particlesotherheavychargedparticleIndirectlyionizingradiationunchargedparticlessuchasneutronandphotons5第5頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月電離輻射與物質(zhì)的相互作用是X射線成像的物理基礎(chǔ)和電離輻射劑量學(xué)的基礎(chǔ)。6第6頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月帶電粒子與物質(zhì)的相互作用的主要方式具有一定能量的帶電粒子入射到靶物質(zhì)中，與物質(zhì)原子發(fā)生作用，作用的主要方式有①與核外電子發(fā)生非彈性碰撞；②與原子核發(fā)生非彈性碰撞；③與原子核發(fā)生彈性碰撞；④與原子核發(fā)生核反應(yīng)。7第7頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月8第8頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月X線與物質(zhì)的相互作用X線與物質(zhì)的作用都是和原子發(fā)生作用。X線在物質(zhì)中可引起物理的、化學(xué)的和生物的各種效應(yīng)。當(dāng)X光子進入生物組織后，與體內(nèi)某個電子相互作用，形成高速電子和散射線。高速電子通過組織時，與原子相互作用，使其電離或激發(fā)，產(chǎn)生化學(xué)變化和生物損傷；在被吸收的能量中，97％的轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?%的能量以引起化學(xué)變化的形式積蓄起來。9第9頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月X線與物質(zhì)的相互作用高速電子還可以發(fā)生輻射性碰撞而產(chǎn)生韌致輻射，韌致輻射線與散射線又象原射線一樣繼續(xù)與物質(zhì)的原子作用。平均30次左右的相互作用，一個入射光子的全部能量都轉(zhuǎn)移給電子。X光子進入生物組織后，光子能量在其中轉(zhuǎn)移、吸收，最終引起生物效應(yīng)。10第10頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月X線與物質(zhì)的相互作用X線在物質(zhì)中可能與原子的電子、原子核、帶電粒子的電場以及原子核的介子場發(fā)生相互作用，作用的結(jié)果可能發(fā)生光子的吸收、彈性散射和非彈性散射。吸收時光子的能量全部變?yōu)槠渌问降哪芰?；彈性散射僅改變輻射的傳播方向，非彈性散射改變輻射的方向，也部分地吸收光子的能量。11第11頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月X射線與物質(zhì)的相互作用X射線與物質(zhì)相互作用的主要過程包括：光電效應(yīng)

(photoelectriceffect)康普頓效應(yīng)(Comptoneffect)電子對效應(yīng)(electronicpaireffect）三種主要過程損失能量的絕大部分。其他次要過程有相干散射、光核反應(yīng)等。12第12頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)hv<Ei

相干散射hv≥

Ei

光電效應(yīng)hv>>Ei

康普敦效應(yīng)hv≥2mec2電子對效應(yīng)hv很高光核反應(yīng)總質(zhì)量減弱系數(shù)13第13頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月吸收和散射入射X線直接透過光電吸收電子對效應(yīng)散射光電子俄歇電子特征放射康普頓散射相干散射散射光子反沖電子正電子、電子湮滅輻射光子14第14頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)15第15頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)①在0.01～10MeV范圍內(nèi)，產(chǎn)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)三個基本過程。在光子能量較低時,除低Z以外的所有元素都以光電效應(yīng)為主。光子能量在0.8～4MeV時，無論Z多大，康普頓效應(yīng)都占主導(dǎo)地位。大的hν處電子對效應(yīng)占優(yōu)勢。圖中的曲線表示兩種相鄰效應(yīng)正好相等處的Z和hν值。②在20～100keV的診斷X線范圍內(nèi)，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)是重要的，相干散射不占主要地位，電子對效應(yīng)不可能發(fā)生。16第16頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)水、致密骨和NaI對20～100keV的光子能量所發(fā)生的各種作用的百分數(shù)。17第17頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月診斷放射學(xué)中作用幾率與有效原子序數(shù)和能量的關(guān)系X線能量keV水（7.4）骨（13.8）碘化鈉（49.8）光電（%）康普頓（%）光電（%）康普頓（%）光電（%）康普頓（%）2070308911946607933169955100199991881218第18頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)用水來說明低Z組織的情況，如空氣、脂肪和肌肉。致密骨含有大量鈣質(zhì)，代表中等Z的物質(zhì)。相干散射僅占5%左右。水中除低能光子外，康普頓散射是主要的。NaI的Z高，主要是光電作用。骨介于水和NaI之間，低能時主要是光電作用，較高能量時康普頓散射是主要的。19第19頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)對Z較低的軟組織，在射線能量很低時光電效應(yīng)為主；放射攝影中常用鉬靶X線機產(chǎn)生的低能X線攝片，是為了增加光電效應(yīng)的幾率使照片的對比度提高。低能光子對高Z吸收物質(zhì)，光電效應(yīng)是主要作用形式，它能使照片產(chǎn)生很好對比度，但會增加被檢者的X線劑量?？灯疹D效應(yīng)是X線在人體內(nèi)最常發(fā)生的作用，是X線診斷中散射線的最主要來源。散射線增加了照片的灰霧，降低了對比度，但它與光電效應(yīng)相比使被檢者的受照劑量較低。20第20頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月21第21頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月光電效應(yīng)光電效應(yīng)的概念發(fā)生幾率光電效應(yīng)中的特征輻射光電子的角分布如何評價診斷放射學(xué)中的光電效應(yīng)22第22頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.光電效應(yīng)概念能量為hν的光子通過物質(zhì)時與原子的內(nèi)層電子相互作用，將全部能量交給電子，獲得能量的電子擺脫原子核的束縛成為自由電子(光電子)，光子本身被原子吸收的作用過程稱為光電效應(yīng)。23第23頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.光電效應(yīng)概念放出光電子的原子所處的狀態(tài)是不穩(wěn)定的，其電子空位很快被外層電子躍入填充，隨即發(fā)出特征X線光子。特征X線在離開原子之前，又將外層電子擊脫，稱為“俄歇電子”。在人體組織中特征X射線和俄歇電子的能量低于0.5keV，這些低能光子和電子很快被周圍組織吸收。24第24頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.光電效應(yīng)概念光電效應(yīng)的實質(zhì)是什么呢？物質(zhì)吸收X射線使其產(chǎn)生電離的過程。由能量守恒定律知，發(fā)生光電效應(yīng)時，入射X射線光子能量hν和光電子的動能Ee滿足關(guān)系：式中EB為原子第i層電子的結(jié)合能，與原子序數(shù)和殼層數(shù)有關(guān)。25第25頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：用能量為5eV的光子照射某種金屬，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2.3eV，用能量為10eV的光子照射該金屬，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為多大?26第26頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.光電效應(yīng)概念光電效應(yīng)產(chǎn)生：①負離子

(光電子、俄歇電子)；②正離子

(丟失電子的原子)；③新的光子（特征輻射）27第27頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2.發(fā)生幾率①入射光子必須有克服軌道電子結(jié)合能的足夠能量。碘的K電子結(jié)合能33.2keV，若光子能量是33keV，就不能擊脫該電子，但可擊脫M或L層電子。②光子能量≥電子結(jié)合能容易發(fā)生光電效應(yīng)。如一個34keV的光子比100keV的光子更容易與碘的K層電子發(fā)生作用。光子能量愈大光電效應(yīng)的發(fā)生幾率迅速減小。28第28頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2.發(fā)生幾率③軌道電子與原子核結(jié)合得愈緊密，就愈容易發(fā)生光電效應(yīng)。高Z物質(zhì)，軌道電子的結(jié)合能較大，不僅K層而且其它殼層上的電子也較容易發(fā)生光電效應(yīng)。低Z物質(zhì)，只有K電子結(jié)合能較大，所以光電效應(yīng)幾乎都發(fā)生在K層。29第29頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2.發(fā)生幾率④由原子的內(nèi)層脫出光電子的幾率比由外層脫出光電子的幾率要大得多。若入射光子的能量大于K電子結(jié)合能，則光電效應(yīng)發(fā)生在K層的幾率占80％，比L層高出4～5倍。30第30頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．發(fā)生幾率若X射線光子通過單位距離的吸收物質(zhì)時，因光電效應(yīng)而導(dǎo)致的衰減稱為光電線性衰減系數(shù)，用符號“μτ”表示；而光電質(zhì)量衰減系數(shù)，用符號“μτ/ρ”表示。實驗和理論都準確地證明光電質(zhì)量衰減系數(shù)與原子序數(shù)、光子能量之間的關(guān)系可表示為：式中n是原子序數(shù)的函數(shù)，對低原子序數(shù)材料n近似取4，對高原子序數(shù)材料n近似取4.8

31第31頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月吸收限32第32頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．發(fā)生幾率光電效應(yīng)的概率在光子能量等于K、L、M電子結(jié)合能時發(fā)生突然的跳變，概率最大。光電效應(yīng)的概率特別大的地方稱為吸收限。33第33頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3．光電效應(yīng)中的特征輻射X線管中擊脫軌道電子的是陰極飛來的高速電子，光電效應(yīng)中是X線光子，結(jié)果是造成電子空位，產(chǎn)生特征輻射。34第34頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3．光電效應(yīng)中的特征輻射X線光子把碘的K電子擊脫，造成一個K空位時，一般情況下都是鄰近殼層的電子躍入填充其空位。L電子躍入填充時產(chǎn)生能量為28.3keV的光子輻射(33.2－4.9＝28.3keV)；L空位由M電子躍入填充時放出一個4.3keV能量的光子(4.9－0.6＝4.3keV)，一直繼續(xù)下去，直到33.2keV的能量全部轉(zhuǎn)換為光能為止。K空位也可由外來的自由電子落入填充，這時將放出一個33.2keV的光子，這是碘的最大能量的特征輻射。35第35頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3．光電效應(yīng)中的特征輻射Ca是人體內(nèi)Z最高的主要元素，它的K特征輻射只有4keV，遠小于X線光子能量，在其發(fā)生后點幾毫米之內(nèi)就被吸收了。人體內(nèi)其它元素的特征輻射的能量更小(0.5keV)。人體各組織由X線照射所產(chǎn)生光電效應(yīng)的特征輻射將全被組織吸收。36第36頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4．光電子的角分布單位立體角內(nèi)放出的光電子的角度分布由下式?jīng)Q定：式中，θ是X射線光子的入射方向與光電子出射之夾角；β是光電子速度與光速之比。37第37頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月38第38頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4．光電子的角分布光電子的角分布與光子的能量有關(guān)，當(dāng)光子能量很低時，光電子與入射方向成90°角射出的幾率最大。隨著光子能量的增加，光電子的分布逐漸傾向于前方（入射方向）。39第39頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月5．診斷放射學(xué)中的光電效應(yīng)診斷放射學(xué)中的光電效應(yīng)，可從利弊兩個方面進行評價。光電效應(yīng)能產(chǎn)生質(zhì)量好的照片影像，原因：①不產(chǎn)生散射線，減少照片的灰霧；②增加人體不同組織和造影劑對射線的吸收差別，產(chǎn)生高對比度的X射線照片。有害的方面是，入射X射線通過光電效應(yīng)可全部被人體吸收，增加了受檢者的劑量。40第40頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月5．診斷放射學(xué)中的光電效應(yīng)從被檢者接收X射線劑量看光電效應(yīng)是很有害的。被檢者從光電效應(yīng)中接收的X線劑量比其他任何作用都多。一個入射光子的能量通過光電作用全部被人體吸收，在康普頓散射中被檢者只吸收入射光子能量的一小部分。從全面質(zhì)量管理觀點講，應(yīng)盡量減少每次X射線檢查的劑量。41第41頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月5．診斷放射學(xué)中的光電效應(yīng)為此，應(yīng)設(shè)法減少光電效應(yīng)的發(fā)生。由于光電效應(yīng)發(fā)生概率與光子能量3次方成反比，利用這個特性在實際工作中采用高千伏攝影技術(shù)，從而達到降低劑量的目的。不過，在乳腺X射線攝影中，要注意平衡對比度和劑量之間的矛盾。42第42頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月二、康普頓效應(yīng)作用過程散射光子及反沖電子散射光子及反沖電子的角分布作用幾率診斷放射學(xué)中的康普頓效應(yīng)發(fā)現(xiàn)的意義43第43頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月二、康普頓效應(yīng)44第44頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.作用過程當(dāng)能量為hν的光子與原子的外層軌道電子相互作用時，光子交給軌道電子部分能量后，其頻率發(fā)生改變并與入射方向成φ角散射(康普頓散射光子)，獲得足夠能量的軌道電子則脫離原子與光子入射方向成θ角的方向射出(康普頓反沖電子)

。康普頓發(fā)現(xiàn)，簡稱康普頓效應(yīng)或康普頓散射。45第45頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.作用過程康普頓效應(yīng)產(chǎn)生：①反沖電子，反沖角度θ②散射光子，散射角度φ，頻率ν′46第46頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子只有入射光子能量遠遠超過電子在原子中的結(jié)合能(約10000倍)時，才容易發(fā)生康普頓效應(yīng)。實際常忽略軌道電子的結(jié)合能，把康普頓效應(yīng)看成是入射光子與自由電子的碰撞。象兩個球的碰撞(入射光子，自由電子)，碰撞時若光子從電子邊上擦過，偏轉(zhuǎn)角度很小，反沖電子獲得的能量也很小，散射光子保留了絕大部分能量；如果碰撞更直接些，光子的偏轉(zhuǎn)角度增大，損失的能量增多；正向碰撞時，反沖電子獲得的能量最多，這時被反向折回的散射光子仍保留一定的能量。47第47頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子48第48頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子矢量圖表示在康普頓散射中和入射光子方向成不同角度的散射光子與反沖電子能量分配的特性。hν為入射光子能量，而hν1、hν2

……為不同角度散射的光子能量。數(shù)字1、2……10標出的矢量是在光子散射時生成反沖電子的動能。光子可在0～180°的整個空間范圍內(nèi)散射，反沖電子飛出的角度不超過90°。49第49頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子散射光子能量和反沖電子動能T

：50第50頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)偏轉(zhuǎn)角為0°時，散射光子能量最大，反沖電子動能為零，這表明，在這種情況下，入射X射線光子從電子旁掠過，它的能量沒有損失。當(dāng)偏轉(zhuǎn)角為180°時，散射光子能量最小，相應(yīng)地反沖電子動能最大。51第51頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子散射光子的能量隨散射角增大而減小，可得出康普頓散射中光子波長的改變?yōu)椋罕砻鲗τ诮o定的散射角，光子波長的改變與入射光子的能量無關(guān)。52第52頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子表2-4各種偏轉(zhuǎn)角度下散射光子的能量入射光子能量散射光子能量(keV)(keV)30°60°90°180°25 24.924.424 235049.647.846 427574.3 70 66 58100 98.591 8472150 146 131 1169553第53頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2．反沖電子及散射光子從表中數(shù)據(jù)看出，在康普頓散射中，散射光子仍保留了大部分的能量，傳遞給反沖電子的能量是很少的。小角度偏轉(zhuǎn)的光子，幾乎仍保留其全部能量。這會產(chǎn)生小角度的散射線不可避免地要到達膠片產(chǎn)生灰霧而降低照片的質(zhì)量。原因是散射線的能量大，濾過板不能將它濾除；由于它的偏轉(zhuǎn)角度小，所以也不能用濾線柵把它從有用線束中去掉。54第54頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月例題若一能量為20keV的光子與物質(zhì)發(fā)生康普頓散射，則反沖電子獲得的最大能量是多少？事實上當(dāng)光子的波長改變最大時，轉(zhuǎn)移給電子的能量最大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)角為180°時，最大改變波長為55第55頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月在180°方向上散射光子的波長為

散射光子的能量為20keV光子的波長為56第56頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月這樣，反沖電子的能量Ek為通過此題進一步說明了，當(dāng)?shù)湍芄庾咏?jīng)歷康普頓作用時，入射光子的大部分能量被散射光子帶走，反沖電子僅獲得很少的能量。57第57頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3．散射光子和反沖電子的角分布康普頓散射光子的角分布，強烈地依賴于入射光子的能量。對0.1MeV的低能光子產(chǎn)生的散射光子對稱于90°角分布，隨著光子能量的增加，散射光子趨于前方。從曲線上一點到作用點的距離表示在該方向上散射線的強度。如果以X線的入射方向為軸旋轉(zhuǎn)一周就成為散射線強度的空間分布圖。58第58頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3.康普頓散射光子和反沖電子的角分布59第59頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3.康普頓散射光子和反沖電子的角分布60第60頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4.作用幾率實驗和理論都可以準確證明康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)的表達式為式中c2=c1N0是另一個常數(shù)。61第61頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4.作用幾率若X射線光子通過單位距離的吸收物質(zhì)時，因康普頓效應(yīng)而導(dǎo)致的衰減稱為康普頓線性衰減系數(shù)，用符號“μσ”表示；而康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)，用符號“μσ/ρ”表示。實驗和理論都準確地證明康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)與入射光子能量之間的關(guān)系可表示為：62第62頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4.作用幾率隨著入射光子的能量的增加，光電效應(yīng)發(fā)生概率下降，康普頓效應(yīng)發(fā)生概率相對提高，在醫(yī)學(xué)影像上的表現(xiàn)是骨骼與軟組織的對比度下降。63第63頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4.作用幾率既然康普頓效應(yīng)涉及的是吸收物質(zhì)中的自由電子，那么康普頓效應(yīng)發(fā)生的概率與原子序數(shù)Z無關(guān)，僅與物質(zhì)的每克電子數(shù)相關(guān)。由于所有物質(zhì)的每克電子數(shù)()均十分接近（氫除外），故所有物質(zhì)康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)幾乎相同。64第64頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月物質(zhì)密度(kf/m3)有效原子序數(shù)ρe(×1023電子數(shù)/g)氫8988×10-515.97碳225063.01氧1.42983.01鋁2.699×103132.9鉛1.136×104822.38空氣1.2937.783.01水1×1037.423.34肌肉1.04×1037.643.31脂肪9.16×1026.463.34骨1.65×10313.83.1965第65頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月5.診斷放射學(xué)中的康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)中產(chǎn)生的散射線是輻射防護中必須引起注意的問題。在X射線診斷中，從受檢者身上產(chǎn)生的散射線其能量與原射線相差很少，并且散射線比較對稱地分布在整個空間，這個事實必須引起醫(yī)生和技術(shù)人員的重視，并采取相應(yīng)的防護措施。另外，散射線增加了照片的灰霧，降低了影像的對比度，但與光電效應(yīng)相比受檢者的劑量較低。66第66頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月6.發(fā)現(xiàn)的意義康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)都為光的粒子性提供了令人信服的證據(jù)。然而，康普頓效應(yīng)比光電效應(yīng)更前進了一步，因為在解釋康普頓效應(yīng)時不但要考慮能量守恒，還要考慮動量守恒。這個效應(yīng)既說明了光的粒子性，也必須承認光的波動性，由此它為光的波粒二象性及德布羅意物質(zhì)波假說提供了更完全的證據(jù)。康普頓效應(yīng)宣布于1923年，確證于1926年，1927年即獲得諾貝爾物理學(xué)獎，說明這一成果影響之大，有人甚至把康普頓效應(yīng)看成是物理學(xué)的轉(zhuǎn)折點之一。

67第67頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電子對效應(yīng)68第68頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月69第69頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電子對效應(yīng)概念：在原子核場或原子的電子場中，一個入射光子突然消失而轉(zhuǎn)化為一對正、負電子。正電子與電子的質(zhì)量相等，所帶電量相等，性質(zhì)相反。正電子與電子一樣，在物質(zhì)中由于電離或激發(fā)逐漸耗盡其動能。慢化的正電子在停止前的一剎那，很快與物質(zhì)中的自由電子復(fù)合，隨即向相反方面射出兩個能量各為0.511MeV的光子，這個現(xiàn)象稱為湮滅(annihilation)輻射。70第70頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電子對效應(yīng)原子核場