Absorpcja promieniowania alfa

Absorpcja promieniowania alfa – pochłanianie promieniowania alfa przez substancję przez którą przechodzi promieniowanie. Absorpcja zachodzi wskutek wzbudzania i jonizacji atomów napromieniowywanego ciała. Zachodzi głównie przez oddziaływanie kulombowskie między cząstkami α a elektronami substancji przenikanej. Rzadziej, przez reakcje jądrowe i rozpraszanie na jądrach atomowych. Podczas absorpcji, z uwagi na dużą masę cząstki α, jej tor pozostaje praktycznie niezmieniony. Strata energii na jednostkę długości przez cząstkę α (zdolność hamowania materiału) jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu prędkości cząstki:

$-{\frac {dE}{dx}}\sim {\frac {1}{\nu ^{2}}}.$

Gdy cząstka α utraci całą większą część energii kinetycznej i energia ta osiąga wartość rzędu energii termicznej, zwykle przyłącza do siebie dwa elektrony i staje się atomem helu.

Krzywa jonizacji (Bragga) dla różnych cząstek. Dla cząstki alfa przypomina ona krzywą dla protonu (czerwona).

Jedną z metod badania absorpcji jest mierzenie jonizacji właściwej (liczby jonów wytworzonych na jednostkę długości toru cząstki alfa). Jonizacja jest wprost proporcjonalna do energii cząstki:

$N_{pj}={\frac {E}{w}},$

gdzie:

$N_{pj}$ – całkowita ilość wytworzonych jonów,

$E$ – energia cząstki,

$w$ – współczynnik zależny m.in. od rodzaju materiały absorbującego, rodzaju cząstek i energii. W powietrzu wnosi ok. 34 eV.

Tylko część energii kinetycznej cząstki przekłada się na jonizację. Jej część ulega zmianie na energię cieplną, dysocjację cząstek i wzbudzenia atomów i innych cząstek. Przebieg krzywej Bragga dla cząstek alfa jest zbliżony do krzywej protonu. Intensywność jonizacji zwiększa się wraz z maleniem prędkości, po czym gwałtownie spada do zera.

Bibliografia

• Encyklopedia techniki. Energia jądrowa. red. Jan Zienkowicz. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1970. (pol.).brak strony w książce

Linki zewnętrzne

• Program obrazujący przechodzenie promieniowania (m.in. alfa) przez materię. [dostęp 2011-03-05].