高能射线与物质之间的作用机理

1、CONTENTS目录射线与物质相互作用概述0102103中子与物质04辐射与物质相互作用概述一常用的核辐射类型及特征二致电离辐射的种类三辐射与物质相互作用种类01概述3辐射与物质相互作用概述01概述4辐射与物质相互作用概述01概述5辐射与物质相互作用概述01概述6辐射与物质相互作用概述01概述7辐射与物质相互作用概述01概述8辐射与物质相互作用概述01概述9辐射与物质相互作用概述01概述10辐射与物质相互作用概述01概述11什么是X射线？X射线是由高能量粒子轰击原子所产生的电磁辐射，X射线和可见光一样，都显示波粒二象性，故两者的本质是相同的，都会产生干涉、衍射、吸收和光电效应等现象，两者的主要

2、差别在于波长不同。辐射与物质相互作用概述01概述12波动性在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象，即证明了X射线的波动性，即X射线具有一定的波长和频率粒子性以光子形式辐射和吸收时具有的一定的质量、能量和动量。X射线的频率、波长以及其光子的能量、动量p之间存在如下关系：式中h ：普朗克常数，6.62510-34 J.s； c:：X射线的速度， 2.998 1010 cm/s.辐射与物质相互作用概述01概述13X射线的产生高速电子撞击使阳极元素的内层电子激发；产生X射线辐射其中一小部分（1左右）能量转变为X射线，而绝大部分（99左右）能量转变成热能使物体温度升高产生条件自由电子（阴极钨丝）；使电

3、子作定向的高速运动（聚焦）;在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止（靶）X射线发生装置：x射线机辐射与物质相互作用概述01概述14封闭式X射线管实质上就是一个大的真空(10-7 10-5mmHg)二极管。基本组成包括：阴极：阴极是发射电子的地方。阳极：亦称靶，是使电子突然减速和发射X射线的地方。窗口：窗口是X射线从阳极靶向外射出的地方。焦点：焦点是指阳极靶面被电子束轰击的地方，正是从这块面积上发射出X射线。辐射与物质相互作用概述01概述15辐射与物质相互作用概述01概述16辐射与物质相互作用概述01概述辐射：指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射，并在其中传播的能量（如声辐射、热辐

4、射、电磁辐射、粒子辐射等）的统称。辐射分类：物体受热向周围介质发射热量叫做热辐射；受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐射；不稳定的原子核发生衰变时发射出的微观粒子叫做原子核辐射，简称核辐射。通常论及的“辐射”概念是狭义的，仅指高能电磁辐射和粒子辐射。这种狭义的“辐射”又称“射线”。 核辐射粒子类型：就其荷电性质可以分为带电粒子和非带电粒子；就其质量而言，可以分为轻粒子和重粒子；以及处于不同能区的电磁辐射。主要有辐射、 辐射、 辐射和 中子辐射等。常用的核辐射类型及特征01概述（致）电离辐射：电离是从一个原子、分子或其它束缚态放出一个或几个电子的过程；（致）电离辐射就是通过与物质相互作用

5、能够直接或间接地使物质的原子、分子电离的辐射。不同原子的电离需要的能量不同。电离辐射截止能量：一种辐射 在某种介质中可能是致电离辐射，在另一种介质中可能不是，因此电离辐射的范围，应选一截止能量，在此能量之下可认为辐射是非电离的；而截止能量的选取依情况而定，如对于放射生物学适用的值约为10eV。以此为界，远紫外辐射以及波长更大的紫外光、可见光、无线电波等辐射都属于非电离辐射；而、等所有的核辐射都属于电离辐射。这些核辐射与物质相互作用结果都是电离，以后转化为热。各种辐射之间的区别，不在于他们的产物，而在于其电离分布。致电离辐射的种类01概述 致电离辐射：能量大于10eV量级的射线。致电离辐射的种类01概述辐射/射线与物质相互作用：是辐射进入物质发生的一些过程，在此过程中入射粒子的能量和（或）方向发生了变化，或者粒子被吸收了。相互作用后，可能发射一个或多个次级粒子。入射粒子的电荷、质量、能量不同，发生作用的相互作用过程不同。 带电粒子可以通过与物质原子（核）的电磁场与之发生相互作用（库仑力），将能量传递给物质，使原子直接电离。不带电粒子（光子、中子）不能直接是原子电离，它们的相互作用中首先将能量转移给次级带电粒子，这些次级带电粒子再产生电离，因此，不带电粒子是间接电离粒子。 辐射与物质相互作用种类01概述表直接电离间接电离致电离辐射辐射与物质相互作用种类01概述 辐射与物质相互作用是核