В. В. КУДИНОВ, В. В. СМИРНОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ЭМИССИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ИЗ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ФОТОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ 1 ÷ 300 МэВ
Знание характеристик полей вторичного электронного излучения, возникающих в твердых телах, облучаемых фотонами, необходимо при решении практических задач современного ядерного приборостроения и оценки воздействия фотонного излучения на элементы РЭА.
Характеристики вторичного электронного излучения рассчитывались с использованием метода статистических испытаний и с помощью приближенных аналитических методов. Проведено детальное сравнение результатов расчетов с литературными данными.
Получены характеристики вторичных электронов, инициируемых фотонным излучением для мишеней из углерода, алюминия, меди, кадмия и свинца различной толщины.
Показано, что выход вторичных электронов зависит как от энергии первичного фотонного излучения, так и от атомного номера материала мишени Z. В области малых энергий фотонов (~ 1 МэВ) нет однозначной зависимости выхода электронов от Z. Максимальный выход для энергии фотонов 1 МэВ наблюдается для углеродной мишени, а минимальный – для кадмия. С ростом энергии первичных фотонов эмиссия вторичного электронного излучения в значительной степени формируется за счет процесса образования пар, и, соответственно, выход электронов возрастает с увеличением Z. Таким образом, если для малой энергии фотонов (~ 1 МэВ) выход электронов составляет менее 1% на первичный фотон, для 10 МэВ – 6% для углерода и 8% для свинца, то для 300 МэВ эмиссия электронов достигает уже значительной величины (углерод – 40%, свинец – 130%).
Для первичного тормозного излучения, в спектре которого преобладают низкоэнергетические фотоны, выход вторичных электронов существенно меньше, чем для моноэнергетических фотонов. Так, например, для тормозного излучения электронов с энергией 10 МэВ, выход электронов составляет 1 ÷ 1,5%, для 50 МэВ – 4 ÷ 6%, а для 300 МэВ – 10 ÷ 25%.
