Abschirmung radioaktiver Strahlung

Kern- und Strahlungsphysikvorlesung von Prof. Dr. P. Zimmermann

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Der Artikel Abschirmung radioaktiver Strahlung basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Moritz Schubotz des 10.Kapitels (Abschnitt 0) der Kern- und Strahlungsphysikvorlesung von Prof. Dr. P. Zimmermann.

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Abbremsung geladener Teilchen (Bethe-Bloch-Formell

Datei:10.1.Bethe-Bloch-Formel.png Übertragener Impuls (senkrecht zur Flugrichtung) PJ. = Kraft 0 Stoßzeit Übertragene Energie E = .. .. b ... .. dx Summation über alle Elektronen mit Stoßparameter zwischen bund b + db ergibt Faktor 2~ b dboN (N Dichte der Elektronen, im Festkörper ist N ~ p). Intergration über alle Stoßparameter zwischen bmax und bmin ergibt Energieverlust pro Wegstrecke dx dE ax = ZZoN Wichtiger Faktor: v 2 Obere und untere Grenze: b. ~ K = ~ de Broglie Wellenlänge des Elektrons vom Ruhesystem ml.n mv des ion. Teilchens aus gesehen - 37 - bmax : Stoßzeit bmaxlv kleiner als mittlere Umlaufzeit des Atomelektrons, d. h. bmaxlv ~ l/v mv2 In mittleres Ionisationspotential grob: ~ 12 eVoZAbsorber Genauere Rechnung mit relativistischen Termen (besonders wichtig für ion. Elektronen, da diese schon im MeV-Bereich relat. zu behandeln sind). Allgemeine Form von dE/dx dE ax 1 Datei:10.2.Graph.Bethe-Bloch.png Energieverlust von e-, p und a in Luft (p ~ 1,2 mg/cm3 ) dE/dx[eV/cm] E[eV] 0 ® @ 104 2,3 0104 105 4,4 0103 106 20103 3,6 0105 5,8 0106 107 2,3 0103 5,6 0104 90105 108 2,9 Datei:10.3.Tabelle.Bethe-Bloch.png