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16日

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第52回物理まとめ☆

・原子質量単位(u)では、1uは0.93GeVに等しい。
・原子質量単位(u)では、1uは12C中性原子の質量の12分の1である。
・電子の静止エネルギーの値は0.51MeVである。
・陽子の質量は電子の質量の約1800倍である。
 938/0.511=1800倍

・内部転換電子のエネルギーは、K殻よりL殻から放出される場合の方が大きい。
・軌道電子の結合エネルギーはK殻よりL殻の方が小さい。
・K殻オージェ電子のエネルギーは、L殻オージェ電子のエネルギーより大きい
 K殻に空席がある場合、主にL殻の電子が遷移するが、その時に余るエネルギーは、L殻に空席がある場合よりも大きい。
 したがってオージェ電子も、K殻への遷移に伴って放出されるK殻オージェ電子のエネルギーは、L殻オージェ電子のエネルギーよりも大きい。
・同じガンマ線で放出される光電子のエネルギーは、K殻よりL殻からの方が大きい。

・核異性体の定義は、「陽子と中性子のどちらの数も互いに等しく、エネルギー準位の異なる原子核」
・同重体の定義は、「核子の総数が互いに等しい原子核」
・同位体の定義は、「陽子の数が互いに等しい原子核」
・同中性子体の定義は、「中性子の数が互いに等しい原子核」

・陽子の質量は中性子の質量より若干小さい。
・原子核の質量は、構成核子の質量の総和より結合エネルギー分だけ小さい。
・原子核の核子あたりの結合エネルギーは質量数が4の場合に極大となる。
 最大は鉄であるが、He、すなわちα粒子は特異的に結合エネルギーが大きい。

・シンクロトロンは、ほぼ一定の周回軌道を保って荷電粒子を加速する。

・核反応の前後で電荷の総量は変化しない。
・バーンは核反応断面積の単位に用いられる。
・核反応の全断面積は、弾性散乱、非弾性散乱、吸収反応、核分裂反応の断面積の和である。




・連続なエネルギースペクトルを有する放射線に関して
   ・コンプトン散乱により放出される光子
    光子の散乱角度が0度から180度まで分布するため、エネルギーは連続スペクトルを示す。
   ・電子の制動により放出される光子
   ・252Cfから放出される中性子
・109Cdは、EC100%のため、連続エネルギースペクトルを有するβ線は放出されない。
・Ee=Er-Eb(Ebは軌道電子の結合エネルギー)であり、線スペクトルを有する。



・陽電子に関して
   ・ガンマ線と物質との相互作用において生成される場合がある。
   ・電子と結合して光子を放出して消滅する。
   ・核壊変に伴って放出される場合、連続エネルギースペクトルとなる。
   ・反粒子の静止質量は粒子のそれに等しい。
   ・EC壊変で放出されるのはニュートリノである。

・α粒子に関して
   ・質量衝突阻止能は、原子番号に依存しない
   ・大角度で散乱される場合がある。
    原子核の電場によって大角度で散乱される現象をラザフォード散乱という。
   ・原子核との弾性衝突の前後においては、運動エネルギーの和が変わらない。
    弾性散乱において運動エネルギーの和が変化しないのは、α線による核反応においても同じである。
   ・比電離は速度の減少とともに急激に増大する。

・β+に関して
   ・β+線の最大飛程は同じエネルギーのβ-線の最大飛程とほとんど同じである。
   ・β+線により制動放射線が放出される。
   ・β+線の遮蔽は、β-線と違い、消滅放射線に対する防護を考慮する必要がある。
   ・多くの場合、β+線は停止してから消滅するため、放出された場所から飛程程度の距離離れた場所で消滅放射線が放出される。

・210Pから放出されたα粒子が完全に静止する時、発生する電荷量が小さい順に並べると、ヘリウム<空気<アルゴンとなる。
 発生する電荷量は、W値が大きい気体で小さい。
 水素を除き、原子番号が小さい方がW値は大きい傾向がある。
 α線に対するW値は、He:42.7eV、空気:35.1eV、Ar:26.4eVである。




・コンプトン効果に関して
   ・光子の散乱角度が小さいとき、散乱による光子のエネルギー低下は少なくコンプトン電子のエネルギーは小さい。
   ・コンプトン効果は光子の粒子性を示す現象である。
   ・散乱光子の波長は入射光子の波長より長い。
   ・コンプトン効果の原子あたりの断面積は、原子の原子番号に比例する。

・光電効果に関して
   ・光子のエネルギーが軌道電子の結合エネルギーより少し大きいときに光電効果が急激に起きやすくなる。
   ・光電子が飛び出した軌道の空席を埋める際に、特性エックス線が放出される。
   ・光子エネルギーが小さい場合、入射光子に対して90度の方向に光電子が放出される確率が大きい。
   ・原子核に近い軌道電子の方が光電効果を起こしやすい。

・光子の遮蔽計算に用いられるビルドアップ(再生)係数の値に関係のあるもの
   ・コンプトン効果
   ・入射光子のエネルギー
   ・物質の原子番号
   ・物質の厚さ
 
・なんらかの相互作用を生じる割合が線減弱係数、そのうち荷電粒子に転移するエネルギーの割合を乗じた値が線エネルギー転移係数、さらに荷電粒子に与えられたエネルギーのうち制動放射で逃れる割合を減じた値が線エネルギー吸収係数である






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