1、上章知识回顾,衰变纲图：,标明一个衰变链各成员能级及衰变路径的图，称为衰变纲图。,原子核从核外的电子壳层中俘获一个轨道电子的过程称（Electron capture decay (EC, or e)）。（K俘获、L俘获）,轨道电子俘获。,K俘获过程的另一种伴随粒子是俄歇电子：当一个L层电子跳到K层来填充空位时，可以不发射X射线，而把能量交给另一个L电子，于是这个L电子就会克服结合能而飞出。这种电子叫俄歇电子。,俄歇电子,原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁，除发射光子外，还可以通过发射电子来完成。这种电子通常不是来自原子核，而是来自原子的电子壳层,这种电子叫内转换电子。,内转换电子,射线与物
2、质的相互作用,粒子及重粒子束与物质的相互作用 射线与物质的相互作用 射线与物质的相互作用 中子与物质的相互作用,粒子及重粒子束与物质的相互作用,粒子及重粒子束与物质作用的主要过程 粒子及重粒子束在物质中的能量损失 粒子及重粒子束在物质中的比电离 粒子及重粒子束在物质中的射程,Ionization(电离),具有一定动能的带电粒子与原子的轨道电子发生库仑作用时，把本身的部分能量传递给轨道电子。如果轨道电子获得的动能足以克服原子核的束缚，逃出原子壳层而成为自由电子，此过程称为电离。 在电离过程产生的某些自由电子，具有足够的动能，能进一步引起物质电离和激发，这些电子称为次级电子或电子。由带电粒子与轨道
3、电子作用产生的电离，称为直接电离（式初级电离），由次级电子引起的电离称为间接电离（或次级电离），直接电离和间接电离合在一起称为总电离,粒子与物质作用的主要过程,粒子与物质作用的主要过程,具有一定动能的带电粒子与原子的轨道电子发生库仑作用时，把本身的部分能量传递给轨道电子 如果轨道电子获得的能量不足以摆脱原子核的束缚，而是从低能级跃迁到高能级，使原子处于激发态，此过程称为激发。处于激发态的原子是不稳定的。跃迁到高能级的电子将自发地跃迁到低能级而使处于激发态的原子退激，激发能（等于电子跃迁前后两能级的能量差）将以X射线的形式放出，称为标识X射线或特征X射线。该激发能也可传递给核外电子，使该电子获得
4、足够的动能，逃离原子核的束缚而成为一个自由电子（俄歇电子），这种过程称为俄歇效应。,Excitation（ 激发）,质量碰撞阻止本领,结论： 能量损失率与入射粒子的速度的平方成反比，说明带电粒子传递给轨道电子的能量与相互作用时间有关，速度越小，作用时间越长，传递给轨道电子的能量越多；带电粒子在停下来以前的某一段路程上的能量损失将达到最大值。 而与其质量无关；（由于mparticleme，重带电粒子受到的反冲可忽略；入射粒子的能量越小，单位径迹上的能量损失率越大）。,质量碰撞阻止本领,能量损失率与带电粒子电荷数的平方成正比。说明带电粒子的电荷越大，与轨道电子的库伦作用越强，因此传递给轨道电子的能
5、量越多； （同样能量的粒子与质子通过同一物质时，粒子的能量损失率要比质子大4倍。因此， 在物质中的穿透能力弱）。,质量碰撞阻止本领,能量损失率与吸收物质的电子密度和原子序数成正比；（带电粒子在液体、固体中的能量损失率比在气体中的大，在高原子序数的物质中的能量损失率比低原子序数的物质中的大）。,带电粒子在物质中的比电离,带电粒子通过物质时，以不同的方式损失能量，引起物质的电离。 直接电离：由带电粒子直接作用产生的电离； 间接电离：由直接电离产生的射线引起的电离。 比电离：单位径迹长度上产生的离子对数。比电离又称为电离密度。,比电离,离子和质子在空气中的相对比电离,在比电离曲线中，随着剩余射程的减
6、少，比电离逐渐增加，在剩余射程的末端达到最大值。出现在带电粒子射程末端的比电离峰称为 Bragg 峰，比电离曲线又 称为Bragg曲线。质子束射程末端的高比电离效应已经被用于治疗癌症。,带电粒子在物质中的射程,包括粒子在内的带电粒子，通过与物质的不断相互作用，耗尽其能量后而停留于物质中，称为被物质吸收。 带电粒子在某种物质中沿入射方向从进入到被物质吸收所经历的最大直线距离带电粒子在该物质中的射程。 射程的大小与粒子的类型、初始能量及吸收物质的性质有关。,射线与物质的相互作用,射线是由原子核转变过程中放射出来的具有连续谱的快速电子流。 与粒子相比，与物质相互作用过程虽然相似，但在具体的作用过程中
7、，由于其质量小而具有其特点。例如与轨道电子的非弹性散射，每次碰撞的能量损失比粒子小，而且运动方向将发生很大的改变。在与原子核的库仑场发生非弹性散射时，产生韧致辐射，其能量损失可以与电离能量损失相当。 电离损失和辐射损失是射线与物质相互作用过程中能量损失的主要形式。,辐射损失,轫致辐射 当高速运动的带电粒子从原子核的库仑场附近掠过时，它将受到原子核库仑场的作用而产生加速度，包括速度的降低和方向的改变，其部分或全部能量，将转变为连续谱的电磁辐射，这就是轫致辐射。以这种形式的能量损失，称为辐射损失,韧致辐射（bremsstrahlung）,以韧致辐射形势造成的能量损失称为辐射损失。,射线在物质中的吸收和射程,淹灭反应 进入物质中的粒子，通过电离损失和辐射损失等过程耗尽其能量后，停留于物质中，称之为被物质所吸收。+粒子最终与介质中的电子发生淹灭反应，释放出两个能量相等，方向相反的光子,b射线由具有连续谱的电子组成。不同能量的电子在同一物质中的射程不同，即使垂直入射于物质中的单能电子，各个电子由于经过各相互作用的几率不同，它们最终终止于物质中的位置也会不同，故不能能象射线那样，用平均射程来表示其吸收厚度，而用最大射程来表示。,
