VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Как мы знаем ионизирующее излучение очень силньно влияет на твердые тела, меняя их структуры, вызывая повышение температуры и т.д.

Твердое тело под действием β излучение.

Представим себе твердое тело ноходяшееся в радиационном поле бетта излучения. Чтобы упростить задачу представим твердое тело в виде параллелипипеда, а β-излучение идет по горизонтальному направлению, перпендекулярно стенкам параллелипипеда. Предположим, что β частицы не отражаются от стенок твердого тела, то есть полностью поглощаются. И энергия излучения передаетя твердому телу полностью.

Введем величину А. А – поток β-излучения, или число частиц приходящтхся на единицу площади, в единицу времени. Тогда число частиц приходящихся на твердое тело в единицу времени равно:

(1)

- боковая площадь паралелипипеда.

Изменение внутренней энергии сиситемы происходит из-за привода тепла и изменения частиц в системе.

(2)

Если предположить что привода тепла нет, то есть нету теплового контакта с другими телами и нету воздействия электромагнитных волн, также учесть что обьем тела не изменяется то:

(3)

μ – изменение энергии системы при изменении числа частиц на единицу. Велечину μ называют химическим потенциалом [1, c.68-69].

Фрмулу 3 подставим в формулу 1. Тогда:

(4)

Каждая β частица обладает кинетической энергией. Ввиду малой потенциальной энергии, потенциальную энергию β частиц не учитываем. Значит полная энергия β частицы равна ее кинетическойэнергии W_k. Отсюда следует:

(5)

Как мы знаем, твердое тело состоит из кристаллической решетки. Около кристаллической решетки находятся электроны и они колеблются около положения равновесия. Температура твердого тела характерезуется колебанием кристаллической решетки и электронов в твердом теле. Внутренняя энергия твердого тела складывается из энергии кристаллической решетки и энергии электронов.

(6)

- энергия кристалической решетки, - энергия электронов.

Зависимость температуры от времени в области низкой температуры

Есть такая величина как температура Дебая. При этой температуре в твердом теле возбуждается весь спектр нормальных колебаний, включая и колебание с максимальной частатой ω_д.ϴ =hvk – дебаевская температура.

Температуры T>ϴ называются высокими. Температуры T

Код для цитирования: Скопировать