IS Reichweite ionisierender Strahlung in Materie

Absorption radioaktiver Strahlung
IS
τ und die Halbwertszeit T 1 .
2
τ = 1 λ
T 1
2
→ N (τ) = N 0 exp {−1} → N ( T 1
2
=
ln {2}
λ
) 1 =
2 N 0
(IS.3)
4.2. Intensität, Zählrate und Abstandsgesetz
Unter der Intensität I einer Strahlung versteht man allgemein die in der Zeit t senkrecht
durch eine Fläche A tretende Energie E:
I =
E
t · A
Geht man von einer Strahlung aus, deren Strahlungsquanten alle dieselbe Energie E Q besitzen
(man spricht dann von einer monochromatischen Strahlung) lässt sich die Intensität
durch die Zahl N an Quanten ausdrücken.
I =
E
t · A = N · E Q
t · A
= n · EQ
A
Im letzten Schritt wurde hierbei n als Zählrate definiert mit:
(IS.4)
n = N t
(IS.5)
Auf Grund der in Gleichung IS.4 erkennbaren indirekten Proportionalität zwischen Intensität
I und Fläche A schwächt sich jede Strahlung und damit auch die ionisierende Strahlung mit
dem Abstand r von einer (Punkt-)Quelle quadratisch ab.
I ∼ 1 r 2
Darüber hinaus ist es aber auch möglich radioaktive Strahlungsquellen mit Hilfe von Materie
abzuschwächen oder unter Umständen sogar vollständig abzuschirmen.
5. Absorption radioaktiver Strahlung
5.1. Streuung geladener Teilchen in Materie
Sowohl Teilchenstrahlung als auch elektromagnetische Strahlung erfährt beim Durchgang
durch Materie eine Abschwächung. Nach Gleichung IS.4 gibt es hierfür zwei Möglichkeiten.
Zum einen kann es auf Grund von Stößen und Ablenkungen im Material zu einer Verringerung
der Teilchenzahl N kommen. Da hierbei der Anteil der kinetischen Energie im System
nicht verändert wird spricht man in der Physik von elastischer Streuung. Auf der anderen
Seite kann bei inelastischer Streuung auch die innere Energie eines Stoßpartners verändert
werden. Beim Phänomen der Anregung und Ionisation erfolgt der Übertrag von Energie
5