2.2 射线与物质的相互作用

2.2 射线与物质的相互作用

众所周知,物质的基本组成单元是原子。因此,所谓辐射与物质的相互作用,可以看成射线与原子的相互作用。从微观角度来看,组成物质的众多原子彼此并不是紧密结合在一起的,其间充斥着场和力(如库仑场)。因此,对于某一个瞬间,在物质中穿行的射线可能直接碰撞到原子(原子核和核外电子),可能受到场和力的作用发生偏转,当然也有可能“不受干扰”继续前行。

基于上述,考虑到辐射本身的随机性,给出相互作用的定义:所谓相互作用,就是辐射的能量和运动方向在物质中发生变化的随机过程。相互作用过程的具体形式、产物及程度取决于辐射和物质这两个作用主体构成的整个系统。可以说,相互作用就是拥有诸多确定特征的随机表现过程。

辐射与物质相互作用的随机性表现在两个方面:①辐射与物质中某些或某个对象是否发生相互作用是随机的;②若一定发生某种相互作用,则在此过程中能量和/或方向的改变是随机的。辐射的本质是能量,辐射与物质的相互作用其实就是辐射能量在物质中的转移、传递和沉积过程。(https://www.daowen.com)

再进一步地说,电离辐射能量在物质中的转移,是通过辐射与物质原子、原子核、电子之间的相互作用实现的。

相互作用的结果是会产生一个或多个次级粒子,导致能量载体(energy carrier)的转变。例如,不带电粒子的能量可变成带电粒子的能量,带电粒子的能量又可能变成电子(δ粒子)或光子(轫致辐射)的能量,等等。

在物质中,相关粒子损失动能的位置称为能量转移点(energy transfer point)。