光子

問題: 水における光子エネルギーと相互作用ごとの質量減弱係数の関係を図に示す。Aの相互作用で正しいのはどれか。ただし、実線は全質量減弱係数とする。
正解: 1

解説: 相互作用.png
右にいくほど高エネ
上にいくほど起こりやすい

低エネでは光電効果が起こりやすい
エネルギーが大きくなるにつれてコンプトン散乱の割合が増えていく。

問題: 光電効果が生じたときに放出されるのはどれか。２つ選べ。
正解: 35

解説: 光電効果後の緩和過程
特性X線：空席に外殻電子が遷移する際に放出
オージェ電子：遷移時のエネルギーが X 線として放出されず、直接外殻電子を弾き出す現象

問題: 光電効果で正しいのはどれか。
正解: 2

解説: 1.「弾性散乱」は、エネルギーを失わずに方向だけ変える干渉性散乱など
2.断面積おきる確率のこと。吸収端で確率が跳ね上がる！
3.反跳角＝飛び出す方向、光子のエネルギーに依存
4.原子核に近いK殻の方がエネルギーは高い。
5.飛び出した光電子が持っている運動エネルギー＝入射光子のエネルギー－電子の結合エネルギー

問題: 75 keV の光子がタングステンの K 殻軌道電子との光電効果を起こしたとき放出された光電子のエネルギー［keV］に最も近いのはどれか。ただし、タングステンの K 殻軌道電子の結合エネルギーは 69.5 keV とする。
正解: 2

解説: 飛び出した光電子が持っている運動エネルギー＝入射光子のエネルギー－電子の結合エネルギー
75-69.5＝5.5

問題: 511 keVのγ線がコンプトン散乱するときの散乱角90度の散乱線エネルギー[keV]に最も近いのはどれか。
正解: 3

解説: 電子の静止エネルギー（511 keV）と同じエネルギーを持つ光子が 90度散乱 した場合、散乱光子のエネルギーはちょうど半分の 256 keV になる。という鉄板ルール！

計算するならこの式！
散乱光子のエネルギー $E' = \frac{E}{1 + \alpha (1 - \cos \theta )}$