Πόσο μακριά θα ταξιδέψει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων-όρρονου σε ασπίδα μολύβδου εάν το φωτόνιο του προσπίπτοντος είναι 5 MeV και και οι δύο έχουν την ίδια ενέργεια;
1. Διανομή ενέργειας: Ενώ το περιστατικό φωτόνιο έχει 5 MeV, αυτή η ενέργεια χωρίζεται μεταξύ του ηλεκτρονίου και του ποζιτρονίου. Κάθε σωματίδιο συνήθως θα πάρει περίπου 2,5 MeV (μείον ένα μικρό κομμάτι για την ενέργεια δημιουργίας). Ωστόσο, αυτή η διαίρεση ενέργειας δεν είναι πάντα ακριβής και μπορεί να κυμαίνεται ελαφρώς.
2. Μηχανισμοί αλληλεπίδρασης: Τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια αλληλεπιδρούν με την ύλη μέσω διαφορετικών διαδικασιών:
* ηλεκτρόνια: Χάνουν κυρίως την ενέργεια μέσω του ιονισμού και του Bremsstrahlung (εκπέμποντας ακτίνες Χ).
* ποθιτώνες: Χάνουν επίσης την ενέργεια μέσω του ιονισμού, αλλά τελικά εξουδετερώνονται με ένα ηλεκτρόνιο, παράγοντας δύο ακτίνες γάμμα 511 KeV.
3. Μεταβλητότητα μήκους διαδρομής: Η πραγματική διαδρομή που λαμβάνεται από τα σωματίδια είναι πολύ τυχαία λόγω αυτών των αλληλεπιδράσεων. Η απώλεια ενέργειας σε κάθε αλληλεπίδραση είναι μεταβλητή και η κατεύθυνση της σκέδασης μπορεί να είναι απρόβλεπτη.
4. Πυκνότητα μολύβδου: Ακόμη και μέσα στην ασπίδα μολύβδου, το ίδιο το υλικό δεν είναι απόλυτα ομοιογενές. Οι ελαφρές παραλλαγές στην πυκνότητα μπορούν να επηρεάσουν τις αποστάσεις ταξιδιού σωματιδίων.
Τι μπορείτε να κάνετε αντ 'αυτού:
* Εκτιμώ εύρος: Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη φόρμουλα Bethe-Bloch (για ηλεκτρόνια) και παρόμοιους τύπους για τα ποζιτρόνες για να έχετε μια ακατάλληλη εκτίμηση του μέσου εύρους. Αυτό θα σας δώσει μια γενική ιδέα για το πόσο μακριά θα μπορούσαν να ταξιδέψουν πριν χάσουν μια σημαντική ποσότητα ενέργειας.
* προσομοιώσεις: Οι προσομοιώσεις Monte Carlo χρησιμοποιούνται συνήθως στη φυσική της ακτινοβολίας για να μοντελοποιήσουν τις αλληλεπιδράσεις σωματιδίων. Αυτά μπορούν να παρέχουν ακριβέστερες εκτιμήσεις της κατανομής της εμβέλειας, συμπεριλαμβανομένης της πιθανότητας διαφόρων μήκους διαδρομής.
* Πειραματικές μετρήσεις: Η απευθείας μέτρηση της περιοχής των ζευγών ηλεκτρονίων-όρνου σε μόλυβδο με φωτόνιο 5 MeV θα απαιτούσε εξειδικευμένες πειραματικές ρυθμίσεις.
Συνοπτικά: Παρόλο που είναι αδύνατο να δώσετε μια απόσταση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διάφορες μεθόδους για να εκτιμήσετε το μέσο εύρος και τη μεταβλητότητα του για ζεύγη ηλεκτρονίων-θέτρων που παράγονται σε ασπίδα μολύβδου με φωτόνιο 5 MeV.
