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26日

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・数MeVのエネルギーを持つ中性子が水中に入射する。
 この時に、中性子が減速されるのは、主として水の水素原子の陽子との弾性衝突による。
 この場合、2.4MeVの中性子が1回の弾性衝突により失う平均エネルギーは1.2MeVである。
 もし同じ2.4MeVの中性子がグラファイト(炭素)中に入射すると、1回の弾性衝突により失う平均エネルギーは0.5MeVである。
 中性子を減速させる効果が大きいのは、質量数の小さい物質である。
 陽電子が物質中でエネルギーを損失する原因は、主として物質中の電子との衝突損失による。
 最終的に電子と結合して消滅し、その際、0.5MeVの光子を2個放出する。
 この2個の光子の飛び去る方向が互いになす角度は、ほぼ3.1ラジアンである。
 α粒子が物質中を通過するとき、様々な粒子と衝突する。
 運動エネルギーの和が衝突の前後で変化しない場合を弾性衝突といい、運動エネルギーの和が衝突の前後で変化し、励起など粒子の内部エネルギーの変化を生じる場合を非弾性衝突という。
 α粒子に関する弾性衝突の場合、原子核のクーロン力によるエネルギー変化は、軌道電子との衝突によるエネルギー変化に比べて大きい。
 空気中における4MeVのα粒子の平均飛程はほぼ2.5cmである。

・β壊変には、β-壊変、β+壊変及び軌道電子捕獲があり、いずれも弱い相互作用によって起こる。
 β-壊変では、原子核内の中性子が陽子に変わり、電子と反ニュートリノが放出される。
 その結果、生成核の原子番号は、1つ増加するが、質量数は変わらない。
 壊変エネルギーQは、生成核、電子及び反ニュートリの運動エネルギーに分配される。
 一般に、β線のエネルギーを表す場合には、電子が持ち出す最大のエネルギーが用いられる。
 β+壊変では、陽電子とニュートリが放出される。
 陽電子のエネルギー分布の形状はβ-線のエネルギー分布と異なる。
 β+壊変における親核の原子質量をX、生成核の原子質量をYとすると、壊変エネルギーQは(X-Y-2m)・c^2と表すことができる。
 ただし、cを光速度、mを電子の静止質量とする。
 軌道電子捕獲は、原子核の陽子が軌道電子と結合して中性子になり、ニュートリノを放出する現象である。
 これにより、電子軌道に空孔が生じ、そこへ外側の軌道電子が遷移した場合には、特性エックス線またはオージェ電子が放出される。
 K軌道及びL軌道における電子の結合エネルギーをEK及びELとすると、特性エックス線のエネルギーはEK-EL、オージェ電子のエネルギーはEK-2ELとなる。



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