Art der Wechselwirkung von Beta-Strahlung mit Materie
Zusammenfassung der Interaktionstypen:
- Inelastische Stöße mit Atomelektronen (Anregung und Ionisation)
- Elastische Streuung der Kerne
- Bremsstrahlung.
- Cherenkov-Strahlung.
- Vernichtung (nur Positronen)
Die Art der Wechselwirkung einer Beta-Strahlung mit Materie unterscheidet sich von der Alpha-Strahlung , obwohl Beta-Teilchen auch geladene Teilchen sind. Betateilchen haben im Vergleich zu Alphateilchen eine viel geringere Masse und erreichen meist relativistische Energien . Ihre Masse entspricht der Masse der Orbitalelektronen, mit denen sie interagieren, und im Gegensatz zum Alpha-Teilchen kann ein viel größerer Teil seiner kinetischen Energie in einer einzigen Wechselwirkung verloren gehen. Da die Beta-Teilchen meist relativistische Energien erreichen, kann die nichtrelativistische Bethe-Formel nicht verwendet werden. Für hochenergetische Elektronen wurde von Bethe ein ähnlicher Ausdruck abgeleitetBeschreibung des spezifischen Energieverlustes durch Anregung und Ionisation (die „Kollisionsverluste“).
Darüber hinaus können Betateilchen über eine Elektron-Kern-Wechselwirkung (elastische Streuung von Kernen) interagieren , wodurch sich die Richtung der Betateilchen signifikant ändern kann . Daher ist ihr Weg nicht so einfach. Die Beta-Partikel folgen einem sehr zickzackförmigen Weg durch absorbierendes Material, dieser resultierende Weg der Partikel ist länger als die lineare Penetration (Reichweite) in das Material.
Beta-Partikel unterscheiden sich von anderen stark geladenen Partikeln auch durch den Anteil an Energie, der durch den als Bremsstrahlung bekannten Strahlungsprozess verloren geht . Wenn ein geladenes Teilchen beschleunigt oder abgebremst wird, muss es nach klassischer Theorie Energie abstrahlen, und die Verzögerungsstrahlung wird als Bremsstrahlung („Bremsstrahlung“) bezeichnet .
Es gibt einen anderen Mechanismus, durch den Beta-Partikel durch die Erzeugung elektromagnetischer Strahlung Energie verlieren. Wenn sich das Beta-Teilchen schneller als die Lichtgeschwindigkeit (Phasengeschwindigkeit) im Material bewegt, erzeugt es eine Stoßwelle elektromagnetischer Strahlung, die als Cherenkov-Strahlung bekannt ist .
Positronen interagieren ähnlich mit Materie, wenn sie energetisch sind . Wenn das Positron zur Ruhe kommt , interagiert es mit einem negativ geladenen Elektron, was zur Vernichtung des Elektron-Positron-Paares führt.
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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: [email protected] oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.