Прохождение частиц и квантов через вещество

4 курс, 8 семестр, 36 часа

Прохождение заряженных частиц через неупорядоченные среды. Торможение тяжелых заряженных частиц в веществе. Формула Бете-Блоха. Атомные потенциалы. Потенциал Томаса-Ферми, его аппроксимация. \"Ядерные\" потери в веществе. Многократное рассеяние заряженных частиц. Прохождение молекулярных ионов через вещество. Кулоновский \"взрыв\". Ионизационные потери легких заряженных частиц (е+ и е-). Радиационные потери электронов. Черенковское свечение. Пробеги электронов в веществе.

Взаимодействие заряженных частиц с кристаллами. Взаимодействие положительных и отрицательных заряженных частиц с цепочкой атомов. Каналирование заряженных частиц в кристаллах. Эффект теней. Потери энергии частиц при движении в кристаллах. Резонансное возбуждение каналированных ионов (эффект Окорокова). Испускание электромагнитного излучения при каналировании релятивистских частиц. Каналирование релятивистских частиц в изогнутых кристаллах.

Прохождение жесткого рентгеновского излучения и гамма-квантов через вещество. Сечения различных механизмов взаимодействия. Фотоэффект. Эффект Комптона. Рождение пар. Взаимодействие гамма-квантов с кристаллами.

Взаимодействие нейтронов с веществом. Элементарные акты взаимодействия нейтронов с атомами. Рассеяние нейтронов на ядрах. Швингеровское рассеяние. Диффузия нейтронов. Ультрахолодные нейтроны. Взаимодействие нейтронов с кристаллами. Нейтронные волны. Рассеяние нейтронов на магнитных структурах.

Взаимодействие излучения с поверхностью. Распыление поверхности под действием пучков частиц. Вторичная электронная и ионная эмиссия. Отражение частиц поверхностью и изменение зарядового состояния.

Приложения. Основы ионной имплантации. Диагностика состава и структуры поверхности. Элементы реакторного и термоядерного материаловедения. Вопросы радиационной защиты.

Литература:

• Ю.Широков, Н.Юдин. Ядерная физика. М., Наука, 1980.
• В.Балашов. Строение вещества. М., Изд.МГУ, 1993.
• В.А.Рябов. Эффект каналирования. М., Энергоиздат, 1994.
• Л.Ландау, Е.Лифшиц. Квантовая механика.
• Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Под ред. Р.Беринга. М., Мир, 1984.