6. Рассчитать отношение удельных ионизационных потерь протонов и α-частиц с одинаковой кинетической энергией 10 МэВ в железе.

    Из формулы (1) видно, что удельные ионизационные потери тяжелых частиц пропорциональны квадрату заряда частицы. Поэтому для частиц с разным Z, движущихся в одной и той же среде с одной и той же скоростью v0 (то есть одной и той же величиной β2), отношение удельных потерь дается выражением:

,

где Z1 и Z2 − заряды первой и второй частиц.
При использовании в расчетах не скорости, а кинетической энергии частиц необходимо учесть, что квадраты скоростей частиц соотносятся обратно пропорционально их массам (β2 = 2E/mc2). Поэтому формула для отношения удельных ионизационных потерь будет немного более громоздкой.
    Рассчитаем величину потерь протонов и альфа-частиц с одинаковой кинетической энергией
10 МэВ в железе.
    Используя преобразованную формулу (2) и пренебрегая в ней последним слагаемым (вследствие его малости при данных β2), запишем:

То есть альфа-частица, обладая той же кинетической энергией и лишь вдвое большим зарядом, теряет на ионизацию в 10 раз больше энергии, чем протон.
4 (при энергии 1 МэВ)
7 (при энергии 1000 МэВ)

 

На головную страницу

Рейтинг@Mail.ru