輻射與物質作用是一種關於輻射和物質的作用。
基本介紹
- 中文名：輻射與物質作用
- 性質：一種關於輻射和物質的作用
核電廠中，輻射禁止的主要對象是γ射線(γ光子)和中子。γ光子在通過禁止體時主要通過光電效應、康普頓散射和電子對形成等過程把能量傳遞給禁止體而被減弱或吸收。光電效應是光子把全部能量傳給軌道電子，使電子脫離所在殼層，從原子中釋放出來，這對低能γ光子(能量小於幾百keV的γ光子)的吸收起主要作用。康普頓散射是光子與自由電子碰撞，把部分能量傳給電子，同時改變自己的方向和能量，對降低中能γ光子(能量在幾百keV和幾MeV之間)的能量起主要作用。電子對形成是γ光子與核的電場發生作用，γ光子完全湮沒，其能量轉換成一對正負電子的質量和動能以及反衝核的動能，對高能γ光子(能量大於幾MeV)的吸收起主要作用。
快中子進入禁止體，多數情況是通過彈性散射和非彈性散射將其能量傳遞給禁止物質，變成熱中子或超熱中子，然後通過輻射俘獲等過程被物質吸收。彈性散射是中子和禁止物質的原子核發生彈性碰撞，把一部分(極個別情況下是全部)能量傳給反衝核，同時改變自己的能量和運動方向。反衝核的質量越小，一次碰撞平均傳給它的能量越多。對能量為2MeV的快中子和氫核碰撞，平均碰撞18次就可以慢化成熱中子；而2MeV的快中子與鉛核碰撞則大約需要2000次才能慢化成熱中子。非彈性散射與彈性散射不同之點在於反衝核除得到動能外，其本身還處於激發態，並通過放出γ射線而回到穩態。非彈性散射發生的機率隨中子能量和禁止物質原子序數的增加而增加。一次非彈性散射可以把相當多的能量傳給反衝核，所以非彈性散射是快中子(能量大於1MeV)減速的主要過程。輻射俘獲〔(n，γ)反應〕是中子被禁止物質吸收的最後一個過程。大多數核素都易與熱中子發生(n，γ)反應，少數核素還易與超熱中子發生共振吸收反應。
