V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
ϑ=180°, cos =-1) /[1 (Eγ /0,256)] MeV. Comptonův rozptyl
se relativně nejvíc uplatňuje záření středních vyšších energií látkách nízkým protonovým
číslem (voda, tkáň).
Proces tvorby elektron-pozitronových párů nejvíce uplatňuje při vysokých energiích záření látek
s vysokým protonovým (atomovým) číslem.6 Ionizující záření
být podstatně větší než vazbová energie elektronu atomu), předá jen část své energie, pružně "odrazí"
od tohoto elektronu bude pokračovat svém pohybu změněném směru nižší
energií.
Pozitron zabrzdění anihiluje některým dalších elektronů vzniku dvou fotonů záření o
energii 511keV, jak již bylo výše zmíněno záření β+. Tento jev praxi
neuplatňuje, projevuje jen korekcích materiálových parametrů, charakterizujících průchod záření látkami. Pro zpětný
rozptyl (tj. této dvojice zůstává
(po ionizačním zabrzdění stejným mechanismem jako β−) látce jako trvalá částice jen elektron. Podrobnější výpočty ukazují, účinný průřez tvorby elektron-pozitronových párů je
úměrný druhé mocnině protonového čísla atomů látky.
Proto třeba třetí částice, která přebytek hybnosti přijala; částicí, která přebírá tento přebytek bilanci
hybnosti elektron-pozitronového páru atomové jádro.
■ Tvorba elektron-pozitronových párů
Pokud látky vletí foton záření dostatečně vysoké energii (větší než 2. 1.: Comptonův rozptyl zásadě může probíhat atomových jádrech; však velmi nízký účinný průřez vzhledem
k velké hmotnosti jader změna energie odraženého kvanta též relativně velmi malá.
Pravděpodobnost Comptonova rozptylu roste hustotou terčových elektronů látce, tedy s
hmotnostní hustotou látky protonovým číslem klesá rostoucí energií fotonů. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.cz/JadRadFyzika6.htm (15 32) [15.10.
http://astronuklfyzika.
Pozn.
Elektron touto "srážkou" urychlí příslušnou kinetickou energii Eγ- bude ionizovat podobně
jako každé jiné záření beta. Kinematickou analýzou srážky fotonu volným elektronem, při níž platí zákony zachování
energie hybnosti, lze pro energii kvanta rozptýleného úhel vzhledem směru
primárního dopadajícího fotonu energií odvodit vztah:
Eγ /[1 (Eγ /moec2).
Přeměna fotonu elektron-pozitronový pár probíhá bezprostřední blízkosti atomového jádra pod vlivem
jeho elektrického pole, takže čím větší bude mít jádro náboj, tím bude větší pravděpodobnost vzniku
elektron-pozitronového páru.
Samovolná přeměna fotonu záření při jeho pohybu vakuu elektron-pozitronový pár není možná původu
zákona zachování hybnosti: součet hybností vzniklého elektronu pozitronu menší než hybnost dodaná fotonem.RNDr.
Comptonův rozptyl může několikrát opakovat, foton buď opustí látku, nebo ztratí tolik energie,
že zaniká fotoefektem některé elektronových hladin atomů.2008 12:13:55]
.(1 cos ϑ)] ,
kde moe klidová hmotnost elektronu. Energie rozptýleného fotonu tedy závislá úhlu rozptylu -
čím větší úhel rozptylu, tím více energie foton ztratí tím více získá odražený elektron).meoc2 1,022MeV -
součet klidové energie elektronu pozitronu, které jsou stejné), pak při svém průletu kolem atomového jádra
se může foton přeměnit dvojici částic elektron+pozitron: e+
