Композиционный закон Брэгга

Упругое рассеяние на ядрах. Для того чтобы обобщить формулу Бете-Блоха на тот случай, когда среда, через которую проходит частица, содержит атомы разного сорта, используют композиционный закон (или правило) Брэгга, сущность которого состоит в следующем. Если вещество представляет собой химическое соединение АтВп из атомов, А и В, то его тормозная способность складывается с соответствующими весами из тормозных способностей составляющих его химических элементов:

Обобщение этого правила на любое химическое соединение очевидно. Правило Брэгга вытекает из предположения, что химическая связь между атомами в молекуле не влияет на взаимодействие проходящей через вещество частицы с атомными электронами. В действительности эго не так, поскольку атомы вещества, образуя молекулы, всегда в той или иной степени меняют свои индивидуальные свойства. Опыт показывает, что для бинарных соединений А", В" тормозная способность всегда на несколько процентов меньше, чем эго следует из композиционного закона. Степень нарушения закона связана с тем, в каком соотношении друг с другом находятся вклады в торможение от электронов внешних оболочек атомов (участвующих в химической связи) и от электронов внутренних оболочек (слабо чувствующих эту связь).

Кулоновское взаимодействие заряженной частицы с атомным ядром может привести к заметному изменению направления се движения и энергии. Вероятность рассеяния тяжелой заряженной частицы ядром описывается формулой Резерфорда (1.2).^[1] Роль упругих соударений растет с ростом массы заряженной частицы и атомного номера вещества. Относительные потери энергии, связанные с рассеянием на ядрах, невелики и уменьшаются с ростом энергии. Так, для протонов с энергией 10 МэВ и 100 МэВ потери энергии на упругое рассеяние в алюминии составляют всего 0,09 и 0,06% от общих потерь соответственно. Однако упругое рассеяние способно привести к заметному искривлению трека частицы.

• [1] Поэтому такое рассеяние часто называютрезерфордовским.