第三章 射线与物质的相互作用

第三章射线与物质的相互作用

一·电离：电离辐射非电离辐射

阿尔法粒子（氦）易发生电离，但易被阻挡

（电离只能由高能粒子发生）

粒子：1·激发态：（低能态-高能态）M ~M+ 和电子

剥离内层电子即激发过程（电离过程）2·退激发态：由高能态-低能态

直接电离与间接电离

直接电离：

间接电离：

强电离弱电离中等电离

二·

放射源接收器（检测器）

射程计算：电子对/距离- 电离强度

（二）·贝塔射线与物质的相互作用（中等电离辐射）

质量小- 作用于电子（核外电子）上

作用于物质时引起直接电离

致辐射：用轰击重金属核

（三）·伽马X射线

光电效应：光子能量小于1.0 电子伏特

光电子：由光电效应引起的所剥离的自由电子

内层电子被剥离后产生“空穴”使得外层电子进入内层被称

为俄歇电子

康普顿散射：0.2-5.0 电子伏特

部分能量被吸收剩余的继续作用

高能光子散射角度较小

低能光子散射角度较大

即受光子能量影响

电子对：光子能量大于1.02 电子伏特产生正电子负电子

正负电子湮灭释放能量（质量变为能量并释放光子能量与之前相

同）但能量来源于之前的光子

光子与物质之间的作用>30种

原子序数与光子能量关系图（包含光电效应康普顿效应电子对）

（四）·中子

中子一般来源于核反应

快中子能量高速度快

弹性散射：小核

非弹性散射：大核

中子俘获：减速以后的中子（也是快中子）会发生被俘获后发出伽马射线

（大原子如铱192）

热中子：由快中子蜕变

快电子重带电粒子

快电子的速度大；重带电粒子相对速度小；

快电子除电离损失外，辐射损

失不可忽略；重带电粒子主要通过电离损失而

损失能量；

快电子散射严重重带电粒子在介质中的运动径迹

近似为直线

阿尔法射线与束缚电子发生非弹性碰撞-------电离，激发

贝塔射线与核外电子发生非弹性碰撞——电离，激发，致辐射伽马射线X射线光电反应-----光子被吸收

康普顿散射----光子被散射

弹性散射------产生两个光子

中子非弹性散射------ 光子

中子俘获-------其他辐射

单纯路径上离子化物质密度------线性能量转移---线碰撞阻止本领

阿尔法：贝塔：伽马=104:102:1

辐射的生物学效应

1·能量吸收------皮肤出现红斑

2·大分子被破坏-----蛋白质---结构改变---变性---失去功能

核酸----被打破断裂--自我修复（出错碱基替换

即基因突变）