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（一）带电粒子与物质的相互作用1.电离、激发电离：由于入射电子与壳层电子间的静电库仑作用，壳层电子获得能量，如果获得的电子能量足够大，壳层电子克服原子核的束缚而脱离出来，此时该原子就被分离成一个自由电子和一个正离子组成的离子对。激发：如果壳层电子所获得的能量比较小，还不足以使它脱离原子核的束缚而成为自由电子，而只是由能量较低的轨道过渡到较高的轨道上去，这个过程就是原子的激发。处于激发态的原子是不稳定的，它要自发的退回到原来的基态，多余的能量将以光子形式释放出来。第60页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三2.轫致辐射运动着的带电粒子还可以与原子核发生非弹性碰撞。带电粒子在原子核的电场作用下，运动突然受阻，运动方向发生大的偏折，此时带电粒子的一部分动能转变为具有连续能谱的?射线辐射出来，这就是所谓的轫致辐射。第61页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三3.弹性散射入射电子与原子核的总动能保持不变。由于核质量一般比电子质量大的很多，因此在弹性散射时原子核基本上是不动的，入射电子的运动方向受到偏转，而电子能量变化甚微。电子因质量小散射现象特别严重，它不仅被原子核散射，对于较厚的散射体，入射电子在穿过的时候，将多次散射，而取不同的方向运动，甚至造成反方向散射，原子序数愈大反散射系数愈大。第62页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三（二）X、?射线与物质的相互作用1.光电效应：当一个光子和一个原子相碰撞时，将全部能量交给一个壳层电子，使它脱离原子而运动，光子本身则整个被吸收。光电效应强烈地依赖于物质的原子序数和光子的能量。当光子能量低，物质的原子序数高时，产生光电效应的几率就大。第63页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三2.康普顿效应：入射光子与原子的一个轨道电子发生碰撞，将一部分能量传给了电子，自已却改变了运动方向。当光子能量在1MeV左右时，以康普顿效应为主。第64页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三3.电子对效应：当入射光子的能量大于2个电子静止能量（1.02MeV）时，则它与物质相互作用便会发生电子对效应，即光子本身消失而产生一对正负电子。正电子慢化后，最终会与物质中大量存在的自由电子相复合而转化为各约为0.511MeV的两个光子，称为湮没辐射。第65页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三4.光致核反应：当γ、X射线能量较高，如高于8MV时，可发生（γ、n）光核反应，产生中子辐射。第66页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三（三）中子与物质的相互作用1.弹性散射：与原子核发生弹性碰撞，形成反冲核。靶核越轻，获得的动能越多。2.非弹性散射：与靶核作用形成复合核，释放一个能量低的中子，激发态的原子核释放γ射线后回到基态。第67页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三3.辐射俘获：靶核吸收一个中子而处于激发态，发出γ射线回到基态。俘获γ射线。中子活化、感生放射性：原子受中子照射由稳定性核变为放射性核的过程为中子活化。而受中子照射而产生的放射性成为感生放射性。第68页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三第三部分辐射量及其单位第69页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三照射量照射量X是表征中等能量?或Ｘ射线在空气中致电离能力的物理量。其含义是：Ｘ或?辐射在质量为dm的空气中释出的全部电子（正电子和负电子）被空气阻止时，在空气中形成的一种符号的离子的总电荷的绝对值dQ除以dm所得的商即：X=dQ/dm这里需要说明的是：照射量只适用于Ｘ、?射线，且受照介质为空气，它不包括次级电子产生的轫致辐射被吸收而产生的电离。另外由于基准测量中存在的困难，它只能用于能量在10keV到3MeV范围内的Ｘ或?射线。第70页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三照射量的SI单位名称是库伦每千克，单位符号是C·kg－1。它没有国际单位制的专门名称。旧的专用单位是伦(R)或其分数mR、?R。1R等于在1kg空气中产生2.58×10－4库伦的电荷量即1R＝2.58×10－4C·kg－11C·kg－1＝3.877×103R第71页，讲稿共89页，2023年5月2日，星期三一、吸收剂量及吸收剂量率吸收剂量是描述辐射场内受照物体接受的能量，衡量物质吸收辐射能量的多少。其含义是：由射线授与某一体积元物质的平均能量d?除以该体积元物质的质量dm所得的商，即