放射物理與防護(hù)36講解

放射物理與防護(hù)第四章X(或γ)射線與物質(zhì)的相互作用康普頓效應(yīng)反沖電子，反沖角度θ散射光子，散射角度φ，頻率ν′1．康普頓效應(yīng)的產(chǎn)生散射光子的能量隨散射角增大而減小，可得出康普頓散射中光子波長的改變?yōu)椋罕砻鲗τ诮o定的散射角，光子波長的改變與入射光子的能量無關(guān)。2．反沖電子及散射光子表2-4各種偏轉(zhuǎn)角度下散射光子的能量入射光子能量散射光子能量(keV)(keV)30°60°90°180°25 24.924.424 235049.647.846 427574.3 70 66 58100 98.591 8472150 146 131 116952．反沖電子及散射光子從表中數(shù)據(jù)看出，在康普頓散射中，散射光子仍保留了大部分的能量，傳遞給反沖電子的能量是很少的。小角度偏轉(zhuǎn)的光子，幾乎仍保留其全部能量。這會(huì)產(chǎn)生小角度的散射線不可避免地要到達(dá)膠片產(chǎn)生灰霧而降低照片的質(zhì)量。原因是散射線的能量大，濾過板不能將它濾除；由于它的偏轉(zhuǎn)角度小，所以也不能用濾線柵把它從有用線束中去掉。2.康普頓效應(yīng)的發(fā)生幾率實(shí)驗(yàn)和理論都可以準(zhǔn)確證明康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)的表達(dá)式為式中c2=c1N0是另一個(gè)常數(shù)。2.作用幾率若X射線光子通過單位距離的吸收物質(zhì)時(shí)，因康普頓效應(yīng)而導(dǎo)致的衰減稱為康普頓線性衰減系數(shù)，用符號“μσ”表示；而康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)，用符號“μσ/ρ”表示。實(shí)驗(yàn)和理論都準(zhǔn)確地證明康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)與入射光子能量之間的關(guān)系可表示為：既然康普頓效應(yīng)涉及的是吸收物質(zhì)中的自由電子，那么康普頓效應(yīng)發(fā)生的概率與原子序數(shù)Z無關(guān)，僅與物質(zhì)的每克電子數(shù)相關(guān)。由于所有物質(zhì)的每克電子數(shù)()均十分接近（氫除外），故所有物質(zhì)康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)幾乎相同。3.診斷放射學(xué)中的康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)中產(chǎn)生的散射線是X線檢查中最大的散射線來源。在X射線診斷中，從受檢者身上產(chǎn)生的散射線其能量與原射線相差很少，并且散射線比較對稱地分布在整個(gè)空間，這個(gè)事實(shí)必須引起醫(yī)生和技術(shù)人員的重視，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。另外，散射線增加了照片的灰霧，降低了影像的對比度，但與光電效應(yīng)相比受檢者的劑量較低。三、電子對效應(yīng)概念：一個(gè)足夠能量的入射光子與原子核場發(fā)生相互作用，光子突然消失而轉(zhuǎn)化為一對正、負(fù)電子的過程。三、電子對效應(yīng)正電子與電子的質(zhì)量相等，所帶電量相等，性質(zhì)相反。正電子與電子一樣，在物質(zhì)中由于電離或激發(fā)逐漸耗盡其動(dòng)能。慢化的正電子在停止前的一剎那，很快與物質(zhì)中的自由電子復(fù)合，隨即向相反方面射出兩個(gè)能量各為0.511MeV的光子，這個(gè)現(xiàn)象稱為湮滅(annihilation)輻射。三、電子對效應(yīng)原子核場中產(chǎn)生電子對效應(yīng)時(shí)，入射光子的能量h≥2m0