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带电重粒子之间的相互作用

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:质子、氘核、α粒子和其他带电重粒子在穿透物质时都会快速损耗动能。能量的传递靠与电场的相互作用完成,该入射粒子与吸收物的电子之间不需要物理接触。从例4-1和4-2可以明显看出,α粒子产生强烈的相互作用模式但是行程有限。SI在接近粒子路径末端的增大反映了α粒子速率的降低。过了峰值后SI的急剧减小主要是由于缓慢移动的α粒子对电子的捕获。捕获到的电子减少了α粒子的电荷,降低了它们电离的能力。

质子、氘核、α粒子和其他带电重粒子在穿透物质时都会快速损耗动能。大部分能量是在粒子与吸收媒质的电子发生非弹性碰撞时损耗的。能量的传递靠与电场的相互作用完成,该入射粒子与吸收物的电子之间不需要物理接触。从例4-1和4-2可以明显看出,α粒子产生强烈的相互作用模式但是行程有限。质子、氘核和其他带电重粒子也同样展示出高比电离和相对短的行程。软组织的密度(1g/cm3)远远大于空气的密度(1.29 ×10-3g/cm3)。因此,来自放射性原子核的几兆电子伏或更低能量的α粒子只能穿过几个微米(1μm =10-6 m)的软组织深度。例如,来自人体上或接近人体的放射源的α粒子只能穿过皮肤的最表层。

当单能的带电粒子穿过均匀媒质时,其比电离(SI)和LET沿整个路径并不是恒定的。页边图4-5作为在空气中行经距离的函数绘制了来自214Po的7.7Me Vα粒子的SI。SI在接近粒子路径末端的增大反映了α粒子速率的降低。当粒子慢下来后,SI会变大,因为附近的原子受到了较长时间的影响。SI增大的区域叫做布拉格峰。过了峰值后SI的急剧减小主要是由于缓慢移动的α粒子对电子的捕获。捕获到的电子减少了α粒子的电荷,降低了它们电离的能力。

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