Was ist Wechselwirkung von Strahlung mit Materie – Definition

Das Wissen über Wechselwirkungen von Strahlung mit Materie ist ein Schlüsselwissen der modernen Physik und Reaktorphysik. Jeder Partikeltyp interagiert auf unterschiedliche Weise. Strahlendosimetrie

Die Kenntnis der Wechselwirkungen von Strahlung mit Materie ist ein Schlüsselwissen der modernen Physik. Die moderne Physik ist eine experimentelle Wissenschaft und basiert auf Experimenten, die wichtige Informationen für unser Verständnis der Natur liefern. Die meisten modernen Kern- oder Teilchenexperimente verwenden eine Vielzahl hochentwickelter Geräte (Detektoren) zum Messen und Erfassen von subatomaren Teilchen . Um erkannt zu werden, muss ein Partikel Spuren in einem Detektor hinterlassen. Teilchen lagern meistens  Energie auf ihrem Weg ab. Die Kenntnis dieser Wechselwirkung, wie unterschiedliche Partikel Energie in der Materie ablagern und wie viel Energie Partikel ablagern, ist für unser Verständnis des Problems von grundlegender Bedeutung.Jeder Partikeltyp wechselwirkt auf unterschiedliche Weise , daher müssen wir die Wechselwirkung von Partikeln (Strahlung als Fluss dieser Partikel) separat beschreiben. Beispielsweise können geladene Teilchen mit hohen Energien Atome direkt ionisieren. Andererseits interagieren elektrisch neutrale Teilchen nur indirekt, können aber auch einen Teil oder alle ihre Energien auf die Materie übertragen. Dies ist das Hauptmerkmal der Kategorisierung von Strahlungsquellen. Sie werden normalerweise in zwei allgemeine Typen eingeteilt:

  • Geladene Teilchen (direkt ionisierend)
    • Beta-Partikel . Beta-Teilchen sind schnelle Elektronen oder Positronen, die beim nuklearen Beta-Zerfall emittiert werden, sowie energetische Elektronen, die durch einen anderen Prozess erzeugt werden.
    • Stark geladene Teilchen . Schwer geladene Teilchen sind alle energetischen Ionen mit einer Masse von einer Atommasseneinheit oder mehr, wie Protonen, Alpha-Teilchen (Heliumkerne) oder Spaltfragmente .
  • Neutrale Partikel (indirekt ionisierend)
    • Photonenstrahlung (elektromagnetische Strahlung). Photonen sind Teilchen / Wellen (Welle-Teilchen-Dualität) ohne Ruhemasse oder elektrische Ladung. Auch sichtbares Licht ist elektromagnetische Strahlung, jedoch mit viel geringeren Energien. Die elektromagnetische Strahlung von Interesse schließt Röntgenstrahlen ein, die bei der Umlagerung von Elektronenschalen von Atomen und Gammastrahlen, die vom Kern emittiert werden, emittiert werden.
    • Neutronen . Neutronen können durch Kernspaltung oder durch den Zerfall einiger radioaktiver Atome freigesetzt werden. Neutronen haben keine elektrische Ladung und können keine direkte Ionisation verursachen.
    • Neutrinos . Neutrinos sind elektrisch neutrale, schwach wechselwirkende Elementarteilchen mit sehr geringen Querschnitten für Wechselwirkungen mit Materie und daher geringen Kollisionswahrscheinlichkeiten in Materie.

Die Auslegung aller Kernreaktoren und anderer Kernsysteme hängt grundlegend davon ab, wie Strahlung mit Materie interagiert. Dieses Wissen ist sehr wichtig für das Verständnis von:

  • Neutronenmoderation . Wie sich Neutronen zu thermischen Energien verlangsamen.
  • Energieverteilung . Wo wird die Energie erzeugt?
  • Messung der Reaktorleistung . Wie können wir die Reaktorleistung messen und wie können wir die Kettenreaktion steuern?
  • Strahlenschutz . Wie können wir in dem produzierten alle verschiedenen Arten von Strahlung abzuschirmen Reaktorkern .

Im Kernreaktor können wir typischerweise einer der folgenden  Arten von Strahlung begegnen :

  •  Wechselwirkung schwerer geladener Teilchen
  • Wechselwirkung von Beta-Strahlung
  • Wechselwirkung von Gammastrahlung
  • Wechselwirkung von Neutronen
  • Reaktor Antineutrinos

 

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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.