Разделим правую и левую части равенства (1) на полное число частиц N0. Тогда

СПЕКТРЫ ЯДЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. СПЕКТРОМЕТРЫ

Частицы ядерного излучения одного типа могут различаться по своей энергии. Источники ядерного излучения, как правило, испускают немоноэнергетические частицы. Кроме того, энергия частиц изменяется в процессе взаимодействия частиц с веществом. Поэтому в большинстве практических случаев наблюдается ядерное излучение, частицы которого характеризуются или рядом дискретных энергий, или непрерывным изменением энергии в определенной области.

Распределение частиц ядерного излучения по энергии называют энергетическим спектром ядерного излучения, или, кратко, спектром излучения. В зависимости от значений энергии, которые принимают частицы, спектры излучения подразделяют на дискретные и сплошные.

Дискретный спектр излучения характеризуется рядом отдельных значений энергий Е1, Е2, Е3,... Примером дискретного спектра излучения является спектр g-квантов, испускаемых возбужденными ядрами. Распределение частиц по энергии описывается функцией N(E). В ядерном излучении с дискретным спектром с энергией Е1 движется N(E1) частиц, с энергией Е2 - N(E2) частиц и т. д. Суммарное число всех частиц равно полному числу частиц N0, т. е.

. (1)

Разделим правую и левую части равенства (1) на полное число частиц N0. Тогда

(2)

Функция показывает, какая доля частиц движется с энергией Еi. Кроме того, функция f(Ei) имеет и другой физический смысл. Она показывает вероятность того, что частица движется с энергией Ei.

Уравнения (1) и (2) являются формами записи дискретного спектра излучения, различающимися нормировкой. В первой записи спектр излучения нормирован на полное число частиц N0, во второй форме записи - на единицу. На практике чаще пользуются спектром излучения в форме (2). Он не зависит от полного числа частиц N0, которое может изменяться. Сплошной спектр излучения характеризует распределение частиц, энергия которых принимает любое значение в какой-либо области энергий. Так, спектр электронов и позитронов b-распада сплошной. Энергия электронов или позитронов b-спектра изменяется непрерывно от нуля до максимальной EМакс.

Хотя в сплошном спектре излучения присутствуют частицы любой энергии, тем не менее нельзя указать точно число частиц с энергией Е. Оно неопределенно, так как испускание частиц источником с энергией Е, столкновения частиц с ядрами и электронами вещества имеют вероятностный характер. Однако из полного числа частиц можно указать число частиц dN, энергия которых заключена в узком интервале энергий dE от Е до Е + dE. Число dN пропорционально интервалу dE и полному числу частиц N₀: dN(E)=f(E)N₀dE. Функция равна доле всех частиц, движущихся с энергией, заключенной в единичном интервале от Е до Е + 1. Иначе говоря, функция f(E) - вероятность появления частицы в единичном интервале энергий вблизи энергии Е.

Сплошные спектры излучения, как и дискретные, отличаются нормировкой. Сплошной спектр излучения, нормированный на единицу, описывается функцией f(E). Согласно определению функции f(E)