Файл: Федюшин Б.К. Ядерные излучения тел различной формы. Основы теории.pdf

представляет собой ту часть интенсивности на входе, которая рассеивается и поглощается внутри экрана, причем рассеян­

последних результата с (1.24), получим интенсивность на входе,

однородных экранов; Уц~ полные макроскопические сечения

дении узкого параллельного пучка моноэнергетических частиц через плоский однородный экран (рис. 3), будут наблюдаться отражение частиц, а также их выход по всей правой стороне экрана. Оба эти явления вызваны рассеиванием частиц в веще­ стве экрана. Если J+\x=h см~2 сек~1 — число рассеянных частиц, вылетающих за 1 сек по всем направлениям с 1 см2 правой стороны экрана, а У_|Л-=о см-2сек~у — число отраженных частиц, вылетающих за 1 сек по всем направлениям с 1 см'2 левой стороны экрана, то обе эти величины будут убывающими функциями расстояния от центра рассматриваемого пучка вследствие поглощения частиц в веществе экрана.

§ 6. Средние длины свободных пробегов [1, 2, 3, 4]

Вместо макроскопических сечений, введенных в § 4, можно пользоваться средними длинами свободных пробегов. Для электромагнитных излучений макроскопическое сечение рас^____—

Р 5 5 П ^ ^ ^ А Я

НЛУЧНО-ТЕХ; ѴЛ № р

сеяния называется коэффициентом рассеяния и обозначается макроскопическое сечение поглощения — коэффициентом погло­ щения и обозначается |ха , а макроскопическое полное сече­ ние — коэффициентом ослабления и обозначается jj.. На осно­ вании (1.22) отношение

представляет собой вероятность частице сначала пройти путь х без столкновений, а затем претерпеть столкновение на пути dx. По определению среднего значения средняя длина свободного пробега частицы по отношению к столкновению, или полная средняя длина свободного пробега частицы,

Если рассеяние отсутствует [2^ = 0], то из (1.31) получим среднюю длину свободного пробега частицы по отношению к поглощению

Выражения (1.31), (1.32) и (1.33) показывают, что средние длины свободных пробегов и соответствующие макроскопиче­ ские сечения взаимосвязаны. Средней длиной свободного про­ бега частицы по отношению к рассеянию или к поглощению называется среднее расстояние по прямой, проходимое части­ цей соответственно до рассеяния или до поглощения, а полной средней длиной свободного пробега частицы называется сред­ нее расстояние по прямой, проходимое частицей до столкно­ вения. Определение средних длин свободных пробегов частиц, как вытекает из (1.31), относится к полубесконечному плоскому однородному экрану, но из-за быстрого спадания подынте­ гральной функции в (1.31) с глубиной это обстоятельство не имеет практического значения.

18

Введем понятия тонкого и толстого плоских однородных экранов. Плоский однородный экран называется тонким, если А<Х^. В таком экране рассеяние будет главным образом однократным, и поэтому из него вылетают, в основном, одно­ кратно рассеянные частицы. Плоский однородный экран назы­

представляет собой среднее время жизни частицы по отноше­ нию к столкновению или полное среднее время жизни частицы. Аналогично

частицы по отношению к рассеянию и по отношению к погло­

являлась бы средним числом столкновений частицы за 1 сек, сопровождаемых поглощением, если бы после каждого погло­ щения частица мгновенно испускалась бы снова. Аналогично величина

Для узкого параллельного моноэнергетического пучка частиц на основании (1.21) получим, что

19

на глубине х внутри плоского однородного экрана вследствие рассеяния и поглощения. В правой же части первый член представляет собой число частиц, рассеянных в ] см? на глу­ бине X за 1 сек, а второй член является числом частиц, погло­

§ 7. Элементарная теория ослабления для широкого параллельного пучка моноэнергетических частиц [1, 5, 6]

Рассмотрим плоский однородный экран толщины А, на ко­ торый перпендикулярно падает широкий параллельный пучок моноэнергетических частиц (рис. 2). Пусть начальная плот-

ной теории ослабления к широкому параллельному пучку мо­ ноэнергетических частиц, лучше всего начать с частных слу­ чаев.

Во-первых, возьмем случай, когда рассеяние частиц отсут­

пучок можно рассматривать как совокупность узких парал­ лельных моноэнергетических пучков, каждый из которых

в плоском однородном экране при отсутствии рассеяния, спра­

при прохождении светового излучения через прозрачные экраны, так как рассеяние фотонов светового излучения на электронных оболочках атомов когерентно (томсон-релеев- ское рассеяние). При когерентном рассеянии (§ 1) энергия частицы не изменяется. Однако наличие когерентного рассея-

20