Найти в Дзене
Сергей Белкин

Взаимодействие электромагнитных ионизирующих излучений с веществом. Образование электрон-позитронных пар.

Если энергия электромагнитного излучения превышает 1,02 МэВ, становится возможным процесс образования электрон-позитронных пар в электрическом поле ядер атомов. Этот процесс вызывается столкновением фотона с какой-либо заряженной частицей, например, атомным ядром, в поле которой и образуется пара частиц — электрон и позитрон. Вероятность образования пар растёт с увеличением энергии излучения. Если она выше 1,02 МэВ, то избыток её превращается в кинетическую энергию образования пары. В дальнейшем позитрон, после торможения, исчезает (аннигилирует) с излучением двух фотонов с энергией 0,51 МэВ. Как видим, в зависимости от энергии излучения различных типов, взаимодействие с веществом, изменяется: с её увеличением уменьшается вклад фотоэлектрического и комптоновского эффекта, усиливается роль образования электрон-позитронных пар. Уровни энергий электромагнитных излучений, возникающих при распаде большинства естественных и искусственных радиоактивных веществ, а также рентгеновских и гамма

Если энергия электромагнитного излучения превышает 1,02 МэВ, становится возможным процесс образования электрон-позитронных пар в электрическом поле ядер атомов.

Схема возникновения электрон-позитронных пар.
Схема возникновения электрон-позитронных пар.

Этот процесс вызывается столкновением фотона с какой-либо заряженной частицей, например, атомным ядром, в поле которой и образуется пара частиц — электрон и позитрон. Вероятность образования пар растёт с увеличением энергии излучения. Если она выше 1,02 МэВ, то избыток её превращается в кинетическую энергию образования пары. В дальнейшем позитрон, после торможения, исчезает (аннигилирует) с излучением двух фотонов с энергией 0,51 МэВ.

Как видим, в зависимости от энергии излучения различных типов, взаимодействие с веществом, изменяется: с её увеличением уменьшается вклад фотоэлектрического и комптоновского эффекта, усиливается роль образования электрон-позитронных пар. Уровни энергий электромагнитных излучений, возникающих при распаде большинства естественных и искусственных радиоактивных веществ, а также рентгеновских и гамма-излучений, используемых в области прикладной радиобиологии и, в частности, при облучении растений и животных, находятся в диапазоне 0,2 - 2,2 МэВ, поэтому наиболее вероятными, при этом, являются процессы взаимодействия по типу комптон-эффекта и образования пар.

В статье использован материал из книги "Основы общей и сельско-хозяйственной радиобиологии", Киев, издательство УСХА 1991 г. Благодарю за внимание!