19260

Основные процессы взаимодействия гамма-квантов с веществом. Газокинетическое уравнение переноса гамма-квантов в задачах с внешним источником

Лекция

Энергетика

Лекция 8. Основные процессы взаимодействия гаммаквантов с веществом. Газокинетическое уравнение переноса гаммаквантов в задачах с внешним источником. 8.1. Понятие гаммаизлучения. Электромагнитное излучение высокой энергии высокой частоты испускаемое возбуж

Русский

2013-07-11

124 KB

7 чел.

Лекция 8.

«Основные процессы взаимодействия гамма-квантов с веществом. Газокинетическое уравнение переноса гамма-квантов в задачах с внешним источником.»

8.1. Понятие гамма-излучения.

Электромагнитное излучение высокой энергии (высокой частоты) испускаемое возбужденными атомами или образующееся при торможении электронов в веществе называется гамма-излучением или рентгеновским излучением соответственно.

8.2. Основные процессы взаимодействия гамма-квантов с веществом.

К основным процессам взаимодействия гамма-квантов с веществом относятся:

– фотоэлектрический эффект – поглощение гамма-кванта связанным электроном с полной передачей ему энергии. Приводит к исчезновению гамма-кванта. Энергия гамма-кванта передается электрону за вычетом энергии связи уровня.

– комптоновское рассеяние – упругое рассеяние гамма-кванта на покоящемся электроне. Приводит к уменьшению энергии гамма-кванта. Максимальная потеря энергии гамма-кванта:  E = / (1+3,914).

– образование электронно-позитронной пары. Энергия гамма-кванта передается электрону и позитрону за вычетом энергетического эквивалента их массы. Пороговая энергия гамма-кванта в реакции образования электронно-позитронной пары:

E = 2 m0 c2 = 1,022 МэВ.

Взаимодействие гамма-квантов с веществом описывается линейным коэффициентом ослабления , аналогом макроскопического сечения взаимодействия нейтронов с веществом:   =  +  +  + …

8.3. Уравнение переноса гамма-квантов в задачах с внешним источником.

Уравнение переноса гамма-квантов в системе обычно записывают для величины Ф(,,E) потока гамма-квантов, размерность этой величины квант/м2страдэВс. Либо для величины плотности энергии гамма-квантов:

I = EФ = I (,,E),

где E  энергия гамма-кванта. Размерность этой величины квант/м2страдс.  

Особенности уравнения переноса гамма-квантов в сравнении с нейтронами:

1) отсутствие слагаемого – источника гамма-квантов в результате деления ядер среды гамма-квантами,

2) наличие слагаемого – вторичного источника гамма-квантов в результате взаимодействия нейтронов с ядрами среды.


Уравнение баланса гамма-квантов:

+ (,E)  =   (,,E) + Qвнешн(,,E)

где Qвнешн(,,E) внешний источник гамма-квантов, распределенный по объему системы, можно записать суммой первичного и вторичного источников.

8.4. Внешний вторичный источник гамма-квантов.

Qвтор(,,E) =  (,,) (,) (,E),

где суммирование ведется по всем изотопам среды i и всем реакциям x взаимодействия нейтронов с ядрами среды, приводящим к появлению гамма-квантов: деление, радиационный захват, неупругое рассеяние, реакции (n,2n), (n,3n) и т.д. (,E) интегральный по углам поток нейтронов, (,E,) выход гамма-квантов с энергией E в результате реакции типа x нейтрона с энергией  на ядре типа i среды.

8.5. Граничные условия.

Уравнение переноса гамма-квантов решается совместно с системой граничных условий. Число граничных условий совпадает с числом границ системы. Нулевое условие на границе  с вакуумом (со стороны границы  системы в нее не влетают гамма-кванты): Ф(,,E) = 0,  если ()<0. Условие облучения на границе  с источником гамма-квантов (со стороны границы  системы в нее влетают гамма-кванты по известному распределению): Ф(,,E) = Ф0(,,E) ,  если ()<0.

8.6. Уравнение переноса для нерассеянных гамма-квантов.

Формулировка задачи. Найти распределение нерассеянного излучения в однородной неразмножающей пластине. Задан моноэнергетический источник излучения, равномерно распределенный по объему пластины, направленный перпендикулярно поверхностям пластины.

Уравнение переноса для данной задачи будет записываться относительно неизвестной Ф(х) – потока нерассеянных гамма-квантов. Оно имеет вид:  

Его решение – распределение потока нерассеянных гамма-квантов в пластине:

.

PAGE  2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38168. Вплив сучасного бою на психіку військовослужбовців 141.5 KB
  Характер бойових психічних травм. Моральнопсихологічне забезпечення підготовки та ведення бойових дій: Навчальнометодичний посібник видання ІІ доповнене у двох частинах: частина І. №142 âПро затвердження Концепції моральнопсихологічного забезпечення підготовки та ведення операцій бойових дій Збройних Сил Україниâ. Наприклад психологічні особливості виконання бойових завдань особового складу 72 омб полягали в наступному: думки про фатальну долюâ тих хто там служить зважаючи на кількість втрат 52 62 омб; небезпечні умови...
38169. Культурно-виховна робота під час ведення бойових дій 128 KB
  Тема №5: Моральнопсихологічне забезпечення застосування підрозділів Сухопутних військ Збройних Сил України Заняття №8: Культурновиховна робота під час ведення бойових дій Час: 2 години Мета заняття: формувати у курсантів риси необхідні військовому керівнику для професійної...
38170. Правове врегулювання міжнародного співробітництва ЗСУ 114.5 KB
  БОЙКО â____â __________________ 2010 року МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА для проведення семінарського заняття з навчальної дисципліни Політологія Т Е М А № 6: ЗС України та політична система України. Закон України про приєднання України до Міжнародної конвенції про боротьбу з бомбовим тероризмом Голос України. Закон України про ратифікацію Європейської конвенції про боротьбу з тероризмом Голос України.Закон України про ратифікацію Міжнародної конвенції про боротьбу з фінансуванням тероризму Голос України.
38171. Основні напрямки впливу громадянського суспільства на воєнну організацію 138.5 KB
  ОСНОВНА ЧАСТИНА: Проблема цивільного контролю над збройними силами є частиною більш широкої проблеми військовоцивільних відносин в суспільстві. Створення оптимальних цивільновійськових відносин і дієвого цивільного контролю над Збройними Силами України сприяє перетворенню армії та інших військових формувань у відкриті і зрозумілі для суспільства керовані державою інституції які діють у відповідності до їх призначення за конституцією України та її законами. Зазначимо що актуальність цивільновійськових відносин і цивільного контролю...
38172. Об’єкти та напрямки економічного аналізу обороноздатності держави 144 KB
  Політичні і економічні засади забезпечення обороноздатності України. Актуальні проблеми реалізації політики національної безпеки України в оборонній сфері. Конституція України зі змінами відповідно до Закону України Про внесення змін до Конституції Україниâ № 2222IV від 8 грудня 2004 року.Національна безпека України 1994 1996 рр.
38173. Особливості цивільного контролю над воєнною організацією держави 145.5 KB
  Проблема цивільного контролю над збройними силами є частиною більш широкої проблеми військово-цивільних відносин в суспільстві. Ця проблема займає значне місце у політиці будь-якої держави, від розв’язання якої залежить характер розвитку суспільно-політичного устрою, стабільність владних відносин і суспільства в цілому.
38174. Карл Хаусхофер – Континентальний блок 59.5 KB
  Карл Хаусхофер народився в Мюнхені 27 серпня 1869 в сім’ї університетської інтелігенції. В молодості він намагався зробити військову кар’єру. Перед початком Першої Світової Війни він служив німецьким військовим аташе в Японії, де познайомився з імператорською родиною.
38175. Національні інтереси України та їх вплив на геополітику 160.5 KB
  Проблеми національних інтересів та національної безпеки. Основна частина 160 Обговорення питання №1 âСутність національних інтересів держави â 160 3. Докорінна зміна сучасного світоустрою й геополітичної ситуації на планеті після припинення ідеологічного протистояння двох соціальних систем відбувається на тлі повсюдного посилення погроз безпеки й проявів...
38176. Головні тенденції розвитку ВПО на глобальному рівні. Воєнно-політичні регіони 127.5 KB
  Актуальні проблеми реалізації політики національної безпеки України в оборонній сфері. Воєнна безпека як категорія воєнної науки та складова національної безпеки України Наука і оборона. За останнє десятиріччя провідні країни світу переглянули основи своєї оборонної політики і прийняли оновлені стратегічні документи: США Стратегію національної безпеки 2002 р. як глобальну оновлену стратегію оборони та безпекиâ; Російська Федерація РФ Концепцію національної безпеки 2000 р.