방사선 길이
Radiation length물리학에서 방사선 길이는 물질의 특징으로, 전자석과 상호작용하는 높은 에너지 입자의 에너지 손실과 관련이 있다.
정의
원자 번호가 높은 물질(예: W, U, Pu)에서는 에너지의 전자 >10 MeV가 주로 bremsstrahlung에 의해 에너지를 손실하고, ee+
−
페어 생산에 의해 고에너지 광자가 손실된다.이러한 관련 상호작용에 대해 통과된 물질의 특성 양을 방사선 길이 X라고0 하며, 보통 g·cm로−2 측정한다.이에 대한 고에너지 전자 모든지만.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output .sr-only{를 잃어버린다는 것은 모두 평균 거리.국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1⁄e은 에너지 bremsstrahlung,[1]에 의해 7⁄9 고 에너지 광자에 의하여 쌍 생성의 평균 자유 행로.또한 고에너지 전자파 폭포를 설명하기 위한 적절한 길이 척도가 된다.
단일 유형의 핵으로 구성된 특정 물질의 방사선 길이는 다음과 같은 식을 통해 근사치를 구할 수 있다.[2]
,
들어 Z4{\displaystyle Z>, 4}, 아주 비슷해is[3][일관성 없는]1X0=4(ℏ mec)2Z(Z+1)3n통나무 (183Z1/3){\displaystyle{\frac{1}{X_{0}}}=4\left({\frac{}\hbar{m_{\mathrm{e}}c}}\right)^ᆲZ(Z+1)\alpha ^{3}n_{\mathrm{}}\log \left α({\frac{183}{.Z^{1/3}}}\right)},
여기서 은(는) 핵의 수밀도이고, 은(는) 감소된 Plank 상수, 전자 휴식 질량, {\disc\}}은 미세구조 공정을 나타낸다개미의
질량
낮은 에너지(수십 MeV 이하)에서 전자의 경우 이온화에 의한 에너지 손실이 우세하다.
이 정의는 렙톤과 광자를 넘어서는 다른 전자기 상호작용 입자에도 사용될 수 있지만, 보다 강한 해드론 및 핵 상호작용의 존재는 물질의 훨씬 덜 흥미로운 특성화를 만든다; 핵 충돌 길이와 핵 상호작용 길이는 더 관련이 있다.
방사선 길이 및 기타 물질의 특성에 대한 종합 표를 입자 데이터 그룹에서 구할 수 있다.[2][4]
참고 항목
참조
- ^ M. Gupta; et al. (2010). "Calculation of radiation length in materials". PH-EP-Tech-Note. Bibcode:2004PhLB..592....1P.
- ^ a b S. Eidelman; et al. (2004). "Review of particle physics". Phys. Lett. B. 592 (1–4): 1–5. arXiv:astro-ph/0406663. Bibcode:2004PhLB..592....1P. doi:10.1016/j.physletb.2004.06.001. (http://pdg.lbl.gov/)
- ^ De Angelis, Alessandro; Pimenta, Mário (2018). Introduction to Particle and Astroparticle Physics (2 ed.). Springer. Bibcode:2018ipap.book.....D. doi:10.1007/978-3-319-78181-5. ISBN 978-3-319-78180-8.
- ^ "AtomicNuclearProperties on the Particle Data Group".
