Проходження атомних частинок через речовину - частина 16, Авторська платформа
У наступних розділах буде дано загальний огляд явища захоплення і втрати електрона часткою, що проходить і спеціально звернено увагу на залежність явища від заряду і швидкості частинки. Для цієї мети ми спочатку розглянемо випадок а-часток у різних речовинах, що гальмують, а після цього розглянемо баланс між втратою і захопленням електрона сильно зарядженою частинкою. Остання проблема особливо цікава у зв'язку з поведінкою уламків поділу, які на всьому пробігу несуть значну кількість пов'язаних електронів, причому це число поступово збільшується в міру уповільнення уламка. Таким чином, ефективний заряд при електронних зіткненнях суттєво змінюється вздовж колії. Тому співвідношення між пробігом та швидкістю уламків поділу. виявляє суттєву відмінність від аналогічного співвідношення для легких частинок.
зв'язку. При більш далеких зіткненнях (Р
^>ал), коли атом проходить поза області, де розташований електрон, пов'язаний а-часткою, ефект окремих атомних частинок на нейтральний атом сильно компенсується. «Резонансні ефекти», які за х. /• (4Л>
де сума поширюється на ефекти, що залежать від ядер та електронів атомів гальмівної речовини. З (3.44) та (3.2) отримаємо
де J — енергія, необхідна видалення електрона від частки, z2 — атомний номер речовини, якою частка проходить.
Вважаючи I = і вводячи а® з (2.1) як зручну міру для
поперечного перерізу, формулу (4.2), використовуючи ще (2.5), можна переписати так:
У разі а-частки] (z4 = 2) та водню (z2=l) ми знайдемо
що задовільно узгоджується з експериментальними даними. Так, Якобсен [65] знайшов при v^8v0 середній шлях для втрати електронаблизько 6 • Ю-3 см за нормальних умов, чому відповідає аг = 3-10
18 см [9], у той час як (4.4;) дає, = - 2,5 • Ю-18 см2.
Для речовин з великими атомними номерами, де найбільш сильно пов'язаних електронів as і0)> призводить до відривання зв'язаного електрона.
У цьому випадку слід очікувати, що аг того ж порядку, як nal, і в основному не залежить від z2 і від v.
Для проміжних значень z2 потрібний докладний аналіз впливу атомного поля. Тут ми маємо проблему, що стосується питань сильного екранування, розглянутим у розділі 5 гол. I і згаданим у розділі 1 гол. II у зв'язку з розсіюванням швидких електронів при ядерних зіткненнях.
У цьому випадку (2.9) випливає, що, наприклад, для повітря (z2
6і0. Для таких значень поле може бути представлене в основній області потенціалом типу (1.40) при п = 2, що відповідає екранованому потенціалу (1.28) при відстанях, близьких до г = а— Таким чином, з
гласно (1.41), для значення маємо
Як показано у розділі 5 гол. I, відхилення в такому полі можна розглядати за класичною механікою для кутів, більших (1.37):
Для наших цілей важливо порівняти цей кут з кутом О/, що відповідає передачі енергії, що дорівнює енергії іонізації