ATOMENERGIA: KÖLCSÖNHATÁSOK

Sugárzás és az anyag közti kölcsönhatás

MIRŐL LESZ SZÓ? Alfa-sugárzás kölcsönhatásai

Béta sugárzás kölcsönhatásai

Gamma-sugárzás kölcsönhatásai

ALFA-SUGÁRZÁS

Ez a sugárzás α-részecskékből áll, amelyek tulajdonképpen héliumatommagok, mert két protonból és két neutronból állnak.

Mi az alfa-sugárzás?

Alfa-bomlás egyenlete

Érdekesség:Az atommagból kirepülő α-részecske sebessége10 000-20 000 km/s

KÖLCSÖNHATÁSOK Kölcsönhatás

Atomi elektronnal inkoherens szórás Eredmény:

Anyagban ionizáció és/vagy gerjesztésSugárzást alkotó részecskék energia és

irányváltozásaMaggal magátalakítás

Hatótávolság

Levegőben: (kb. annyi cm, ahány

MeV) 3-8 cm

Vízben: testszövetben 3-5

m

Bőr, elhalt hámrétegében:

elnyelődik

BÉTA-SUGÁRZÁS

Béta-bomlás típusok:o Negatív béta-bomlás

o Pozitív béta-bomlás (pozitron)

Mi a béta-sugárzás?o radioaktív atommagok béta-bomlásakor keletkezik, amikor nagy energiájú

és nagy sebességű elektronok vagy pozitronok lépnek ki a sugárzó anyagból.

antineutrínó

neutrínó

Érdekesség: Az antineutrínót és neutrínót kísértetrészecskének nevezik, mert gyakorlatilag semmivel nem lépnek kölcsönhatásba.

KÖLCSÖNHATÁSOK ionizáció

fékezési röntgensugárzás keletkezése

pozitron annihiláció

Cserenkov-effektus

IONIZÁCIÓ A β-részecskék az anyagon áthaladva azzal

kölcsönhatásba lépnek, leggyakrabban ionizációt vagy atomi és molekuláris

gerjesztést okoznak, hasonlóan a nehéz töltött részecskékhez.

FÉKEZÉSI RÖNTGEN SUGÁRZÁS Abban az esetben, amikor a nagysebességű β-részecskék

a mag erőterébe érnek, a Coulomb- erők hatására, eredeti pályájuktól eltérve gyorsulással, illetve fékezéssel mozognak.

POZITRON ANNIHILÁCIÓ A nagy sebességű β+-részecskék lefékeződésükkor

negatív elektronokkal semlegesítődnek, megsemmisülnek és nyugalmi tömeggel nem rendelkező γ-fotonná alakulnak.

CSERENKOV SUGÁRZÁS Ha egy nagy energiájú töltött részecske átlátszó

közegben, a közegben terjedő fény sebességénél nagyobb sebességgel halad, akkor a kölcsönhatás következtében elektromágneses sugárzást bocsát ki kúp alakban, amelynek következtében jellegzetes kék-fehér fény látható.

GAMMA-SUGÁRZÁS Mi a gamma-sugárzás?o A γ -sugárzás általában α- és β-bomlást követően

észlelhető. Nagy energiájú elektromágneses sugárzás, ezért kibocsátásakor sem a tömegszám, sem a rendszám nem változik.

KÖLCSÖNHATÁSOK fotoeffektus

Compton szórás

párképzés

FOTOEFFEKTUS A fotoeffektus során a γ-foton energiáját teljes egészében

átadja az atom elektronrendszerének a foton elnyelődik, a gerjesztett atom egy elektronja a

kötési energiáját meghaladó energiát kinetikus energiaként viszi magával.

COMPTON SZÓRÁS Compton-szórásról beszélünk abban az esetben, amikor a

γ-foton úgy ütközik egy atomi vagy molekuláris pályán lévő elektronnal, hogy energiájának csak egy részét veszíti el, míg az elektron kinetikus energiára tesz szert.

PÁRKÉPZÉS A párképzés során a foton energiája az atommag

erőterében átalakul és egy poziton-elektron pár keletkezik.

ÖSSZEFOGLALÓ

Alfa

•Szórás•Magátalakítás

Béta

•Ionizáció•Röntgen•Annihiláció•Cserenkov

Gamma

•Fotoeffektus•Compton•Párképzés

Sugárzások

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!