cad é an prionsabal oibre a bhaineann le sciath an chóimhiotail tungstan?

1. an croíphrionsabal: tanú trí idirghníomhaíocht

is é príomhsprioc aon sciath radaíochtacaoradh—an déine na radaíochta a fhíorú de réir mar a théann sé trí ábhar. sáraíonn cóimhiotal tungstan air seo mar gheall ar a airíonna uathúla.

príomh -mhaoin: dlús neamhghnách

• tá dlús de chóimhiotal trom tungstain~ 17-19 g/cm³. seogo mór níos airdená ábhair sciatha thraidisiúnta cosúil le luaidhe (11.3 g/cm³) nó cruach (7.8 g/cm³).

• cén fáth a mbaineann dlús:samhlaigh an radaíocht mar shruth de cháithníní beaga, ardfhuinnimh (nó fótóin) ag eitilt tríd an spás. dá mhéad adamh is féidir leat a phacáil isteach ina chosán, dá airde an seans go dtiocfaidh ceann de na cáithníní seo le adamh agus go gcaillfidh sé fuinneamh. ciallaíonn dlús ard níos mó adamh in aghaidh an cheintiméadair chiúbach, ag cruthú "balla" atá i bhfad níos deacra do radaíocht dul i bhfód.

príomh -mhaoin: uimhir adamhach ard (z)

• tá an -ard ag tungstainuimhir adamhach (z = 74), rud a chiallaíonn go bhfuil núicléas mór, dlúth ag a adaimh atá timpeallaithe ag go leor leictreoin.

• cén fáth a mbaineann uimhir adamhach:tá éifeachtúlacht sciatha, go háirithe i gcoinne fótón ardfhuinnimh (x-ghathanna agus gathanna gáma), faoi rialú próisis atá ag brath go mór ar uimhir adamhach an ábhair sciath. méadaíonn z níos airde an dóchúlacht go mbeidh na hidirghníomhaíochtaí seo go mór.

2. conas a oibríonn sé i gcoinne cineálacha éagsúla radaíochta

braitheann an mheicníocht idirghníomhaíochta ar leith ar an gcineál radaíochta:

a. le haghaidh x-ghathanna agus gathanna gáma (fótóin)

is é seo an áit a scaoileann an tungstain is gile. níl aon mhais ná muirear ag fótóin, mar sin ní féidir iad a stopadh ach trí idirghníomhaíocht dhíreach le adamh. tarlaíonn trí phríomhphróiseas:

1. éifeacht fhótaileictreach:imbhuaileann fótón le leictreon-bhlaosc istigh in adamh tungstain agus aistríonn sé a chuid fuinnimh go léir dó, ag scaoileadh an leictreon ón adamh. tá an fótóngo hiomlán ionsúite. is é an éifeacht seo an ceann is mó ar fhuinneamh níos ísle agus tá sécomhréireach le (z⁴/z⁵), ag déanamh ard -chumhachtach an tungstan.

2. scaipeadh compton:imbhuaileann fótón ardfhuinnimh le leictreon seachtrach atá ceangailte go scaoilte. ní aistríonn sé ach cuid dá fhuinneamh chuig an leictreon, rud a fhágann go bhfuil sé ag athchúrsáil, agus an fótón féinscaipi dtreo nua le fuinneamh níos ísle. déanann an próiseas seo an bhíoma radaíochta laistigh den sciath a atreorú agus a lagú arís agus arís eile.

3. táirgeadh péire:maidir le fótóin an-ardfhuinnimh (> 1.02 mev), idirghníomhaíonn an fótón le réimse cumhachtach leictreach núicléas tungstain agus déantar é a thiontú ina phéire ábhar (leictreon agus positron). caitheann cruthú na gcáithníní seo fuinneamh an fhótóin.

i mbeagán focal: is dócha go mbeidh na hidirghníomhaíochtaí seo thar a bheith dóchúil, rud a chiallaíonn go bhfuil fótóin ionsúite nó lagaithe go mór thar achar an -ghearr.

b. do cháithníní alfa agus béite

• ceathair alpha (núicléas):tá siad seo trom, luchtaithe, agus stoptar go héasca iad. is leor sciath tanaí. ní úsáidtear tungstain de ghnáth le haghaidh astaíochtaí alfa íon mar gheall ar ró -mhór; is é a phríomhluach ná blocáil anx-ghathanna tánaisteacha(bremstrahlung) a tháirgtear nuair a chuirtear moill ar cháithníní béite.

• cáithníní béite (leictreoin):de réir mar a théann cáithníní béite trí tungstain, déantar iad a mhoilliú síos trí imbhuailtí le leictreoin (ianú) agus iad a shraonadh ag núicléis adamhach (radaíocht bremstrahlung). stopann dlús tungstan iad go héifeachtach.

c. do neodróin

níl aon mhuirear ar neodróin agus ní féidir iad a stopadh le hionization amháin. éilíonn sciatha cur chuige difriúil dhá chéim:

1. modhnóireacht:ní mór neodrón a mhoilliú ar dtús (a mhaolú) trí imbhualadh le hadaimh éadroma (cosúil le hidrigin in uisce, poileitiléin, nó pairifín). cailleann neodróin thapa fuinneamh sna himbhuailtí seo agus éiríonn siad mall "neodróin teirmeacha".

2. ionsú:nuair a mhoillítear iad, is féidir na neodróin theirmeacha a ghabháil (a ionsú) trí núicléis de ghnéithe sonracha, mar shamplabórón-10nócaimeáil. ní ionsúire neodrón maith é tungstan féin.

• ról tungstan:le linnradaíocht páirce mheasctha. cuireann an tungstain bac ar na gathanna gáma go héifeachtach, agus láimhseálann polaiméir bhóróin nó ábhar neodrón-ionsúite eile, a chuirtear i bhfeidhm go minic leis an gcóimhiotal nó a ionchorpraítear é, na neodróin.