18.2. Рентгеновское и гамма излучения.

Рентгеновское излучение, открыто в 1895 году физиком
Рентгеном, имеет ту же электромагнитную природу, что гамма
излучение испускаемые ядрами атомов радиоактивных элементов,
поэтому оба вида изучения подчиняются одинаковым закономер-
ностям при взаимодействии с веществом. Принципиальная разница
между двумя этими видами излучения заключения в механизме их
возникновения. Рентгеновское излучение - внеядерного проис-
хождения, гамма излучение - продукт распада ядер.


18.2.1. Рентгеновское излучение возникает либо при тор-
можении заряженных частиц (электронов) высокой энергии в ве-
ществе (сплошной спектр) (см. 18.4.3. "Тормозное излучение"),
либо при высоко-энергетических переходах внутри атома (линей-
чатый спектр). Недавно установлено, что рентгеновское излуче-
ние может также возникать в результате явления адгезолюминес-
ценции, которыая наблюдается при очень быстром отрыве от
гладкой поверхности липкой ленты. Такой быстрый отрыв может
происходить, например, при быстром качени по металлической
поверхности цилиндра, покрытого липкой лентой. В этом случае
пленка и металлическая поверхность образуют как бы обкладки
микроскопического конденсатора, напряженность поля в котором
может достигать сотни тысяч электрон вольт. Электроны, разог-
нанные в миниконденсаторе, тормозятся, затем в веществе, ис-
пуская при этом рентгеновское излучение.


18.2.2. Рентгеновские лучи применяют для просвещения
различных веществ с целью выявления скрытых эффектов. При де-
формации неподвижного микрокристалла, на рентгенограммах наб-
людается размытие в определенных направлениях интерференцион-
ных пятен (явление астеризма). Появление астеризма
обьясняется тем, что монокристалл в процессе деформации раз-
бивается на отдельные участки (фрагменты) размером 1-0,1 мкм.
С увеличением деформации монокристалла интерференционные пят-
на удлиняются. По направлению и степени растяжения пятна мож-
но судить о колличестве размере и форме фрагмента и исследо-
вать характер протекания деформации.

Из других областей применения рентгеновских лучей можно
назвать:

- рентгеновскую дефектоскопию; занимающеся просвечивани-
ем твердых тел с целью установления размера и места нахожде-
ния эффекта внутри материала;

- рентгеновскую спектроскопию рентгено-спектральный ана-
лиз. Основная цель - исследование электронного строения
веществ
по их рентгеновским спектрам. Области применения - исследова-
ния химического строения веществ, технологические процессы
горнорудной и металлургической промышленности

- рентгеновскую микроскопию широко прменяющихся для исс-
ледования обьектов непрозрачных для видимого света и электро-
нов (биология,медицина,минералогия,химия, металлургия).
А.с. 427 698: Способ измерения моментов инерции неодно-
родных, несвободных тел, заключающийся в поступательном пере-
мещении исследуемого тела относительно пространственной оси,
отличающийся тем, что с целью устранения влияния напряжения
мускулатуры исследуемого, поперек оси перемещения исследуемо-
го передвигают источник гамма излучения с детектором, регист-
рирующим интенсивность прошедшего через равные участки тела
гамма излучения.


18.3. Взаимодействие рентгеновского и гамма излучения с
веществом происходят посредством трех основных процессов: фо-
тоэлектрического поглощения (фотоэффекта), рассеяния и эффек-
та образования пар.


18.3.1. Фотоэффект. (см. так же 14.1.1.)

При фотоэффекте рентгеновский или гамма-квант передает
всю энергию электрону атома. При этом, если электрон получает
энергию, большую, чем энергияч связи его в атоме, то он выле-
тает из атома. Этот электрон называется фотоэлектроном. При
потере атомами фотоэлектронов освободившиеся места в элект-
ронных оболочках в дальнейшем заполняются электронами с внеш-
них оболочек. Переход электронов на более близкую к ядру обо-
лочку сопровождается испусканием кванта характреристического
излучения, которое можно зарегистрировать, например, фотоэм-
мульсией.

США патент 3 580 745: Способ и устройство для маркировки
банок в контейнере путем облучения чувствительной эммульсией.
Перед упаковкой с траспортировочной картонный контейнер, то-
рец каждой банки покрывают чувствительной к облучению эммуль-
сией. Банки, упакованные в контейнер облучают рентгеновскими
или гамма- лучами. При этом, покрытие эммульсией торцы банок
облучаются через экран с прорезями, имеющими форму маркиро-
вочных обозначений (например цены). Таким образом, маркировка
упакованных в картонный контейнер банок осуществляется без
вскрытия этого контейнера и последующей индивидуальной марки-
ровки каждой банки.

При малых энергиях квантов (Е 0,5 Мэв) фотоэлектроны вы-
летают преимущественно в направлениях, перпендикулярных нап-
равлению распространения излучения. Чем выше энергия квантов,
тем ближе к их первоначальному направлению движение выбрасы-
ваемых фотоэлектронов. Процесс образования фотоэлектронов
приводит к ионизации облучаемого вещества, что находит боль-
шее применение для интенсификации различных технологических
процессов.
А.с. 241 010: Способ получения политокарбонилфторида по-
лимиризацией тиокарбонилфторида, отличающийся тем, что с
целью упрощния процесса и получения более чистого полимера,
полимиризацию осуществляют под действием гамма излучения Со
60.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86