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電子

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🛡️ 電子 のまとめ ▼

電子の相互作用 💥

  • 弾性散乱：エネルギーを失わず方向だけ変化（後方散乱が顕著）。$Z^2$ に比例
  • 衝突損失：電離・励起でエネルギーを失う。軽い原子ほど優位！
  • 放射損失：制動放射（X線）でエネルギーを失う。重い原子（高 $Z$）かつ高エネルギーで優位！
  • チェレンコフ放射：物質中の光速を超えた電子が放つ青白い光

特徴と性質 💡

  • 臨界エネルギー ($E_{\text{c}}$)：衝突損失＝放射損失 となるエネルギー。$E_{\text{c}} \approx 800/Z$
  • 飛程：重荷電粒子とは異なり、ジグザグな軌跡を描く
  • 陽電子：終末で電子と衝突し、0.511 MeV の消滅放射線を180度反対方向に2本放出する

※以下の問題は学習支援を目的として掲載しています。

問題: 電子と物質との相互作用はどれか。2つ選べ。
正解: 15

解説: 1.5が電子の相互作用
以下は光子の相互作用
2．光核反応
3．電子対生成
4．コンプトン散乱
問題: 電子と物質との相互作用で正しいのはどれか。
正解: 2

解説: 1.＝質量 衝突損失。原子番号が小さいほど大きい
2.=放射損失
3.電子の相互作用で弾性散乱の断面積は原子番号Zの２乗に比例
4.エネルギーが小さいほど放射損失は大きい。
5.低エネほど弾性散乱、高エネほど比弾性散乱
問題: 電子と物質の相互作用で正しいのはどれか。
正解: 5

解説: 1.線衝突阻止能は密度に比例
2.阻止能は「衝突」と「放射」の2種類に分かれている
3.放射損失は原子番号の大きい物質ほど大きい
4.エネルギーが大きいほど小さくなる
5.阻止能の比の式
問題: 電子と物質との相互作用で正しいのはどれか。
正解: 3

解説: 1. (飛程) は同程度
2.衝突阻止能＝衝突損失。飛んでくる電子のエネルギーと、ぶつかる物質の原子番号に関係
3.電子対生成の最終過程
4.衝突阻止能と言われた時は通常、線衝突阻止能を指す。原子番号が大きいほど起こりやすい！
5.制動放射＝放射損失飛んでくる電子のエネルギーが高いほど、ぶつかる物質の原子番号 Z が大きいほど起こりやすい！
問題: 電子と物質の相互作用について正しいのはどれか。
正解: 1

解説: 2 .放射損失はZが大きいほど増大
3.臨界エネルギーはを越えると放射損失が増える
5.水中のチェレンコフ放射の閾値は0.26MeV
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