M03 - Radiační defektoskopie

d)  Průchod svazku fotonů látkou 

Při průchodu svazku fotonů 
látkou se uplatňují všechny 
tři popsané procesy, ovšem 
v závislosti na energii fo-
tonů vždy některý z nich 
převládá. Oblast důležitosti 
jednotlivých jevů je cha-
rakterizována lineárním 
součinitelem zeslabení, 
jehož průběh je znázorněn 
na obr. 2.6. Výsledný line-
ární součinitel zeslabení 

µ 

je sumou lineárních souči-
nitelů zeslabení  jednotli-
vých procesů.  

κ

ξ

τ

µ

+

+

=

(2.2) 

kde jednotlivé symboly 

τ,  ξ a κ jsou lineární součinitele zeslabení pro foto-

efekt, Comptonův rozptyl a tvoření párů. 
Za idealizovaného předpokladu svazku fotonů, který je  kolimován (soustře-
děn) takovým způsobem, že každý foton, který projde nějakou interakcí, je ze 
svazku odstraněn, lze pro snížení hustoty toku fotonů  vrstvou materiálu o 
tloušťce x psát rovnici: 

x

e .

0 .

µ

ϕ

ϕ

−

=

 (2.3)    

Obr. 2.6  Vliv fotoefektu (F), Comptonova roz-
ptylu (C) a tvoření párů (P) na celkový lineár-
ní součinitel  zeslabení (T)  pro různé energie 
záření gama 

9]QLNDYODVWQRVWLLRQL]XMtFtKR]iĜHQt

Zkušebnictví a technologie – Radiační defektoskopie 

kde 

ϕ - je hustota toku fotonů dopadajících na povrch této vrstvy [m -2 .s -1]  a 

ϕ0 - je původní hustota toku fotonů v nezeslabeném svazku [m -2 .s -1]. Pro re-

álný široký svazek fotonů, v němž se uplatní za absorbující vrstvou i fotony 
rozptýlené Comptonovým efektem, se vztah vynásobí vzrůstovým faktorem 
B

, který vyjadřuje  příspěvek od rozptýlených fotonů k celkovému efektu za 

zeslabující vrstvou [2.4]. Vzrůstový faktor se zjistí  jako poměr efektu od všech 
fotonů k efektu od nerozptýlených (primárních) fotonů. 

fotony

primárními

vyvolaný

efekt

fotony

všemi

vyvolaný

efekt

B

=

 (2.4) 

Vztah pro široký svazek pak nabývá podoby: 

x

e

B

.

0.

.

µ

ϕ

ϕ

−

=

 (2.5) 

Vzrůstový faktor  B závisí obecně na energii primárních fotonů, geometrii 
svazku záření, materiálu zeslabující vrstvy, tloušťce zeslabující vrstvy i druhu 
sledovaného efektu (hustota proudu fotonů, dávkový příkon, expoziční  příkon, 
odezva detektoru atp.). Jeho hodnota je vždy větší než 1. 

2.3.2  Interakce neutronů s látkou 

Neutron jako neutrální částice neionizuje a neexcituje atomy prostředí, kterými 
prochází. K energetickým ztrátám však dochází v několika procesech interakce 
s atomovými jádry prostředí. Především je to pružný rozptyl neutronů na já-
drech, dále nepružný rozptyl a konečně jaderná reakce, mezi které lze zařadit 
též radiační záchyt neutronů a štěpení, popřípadě, při velmi vysokých energi-
ích, i tříštění jader [2.4]. Při všech těchto procesech se mohou uvolnit další 
přímo či nepřímo ionizující částice, jež dále interagují s látkou. Je tedy přenos 
energie neutronu na látku poměrně složitým procesem, ke kterému může dojít 
ve značné vzdálenosti od místa vstupu neutronu do této látky. Interakce se 
uskutečňuje jako pružný, popř. nepružný rozptyl nebo radiační záchyt.