Analiza gama linija emitovanih nakon zahvata termalnih neutrona u ...

Analiza gama linija emitovanih nakon zahvata termalnih neutrona u germanijumuMioni sa materijom uglavnom interaguju putem elektromagnetne interakcije, alidolazi i do procesa koji se dešavaju putem slabe interakcije. Najvaţniji procesi interakcijemiona sa materijom su: jonizacija i produkcija δ-elektrona, direktna emisija elektronskopozitronskogpara, emisija zakočnog zračenja, višestruka rasejanja na atomima sredine zamione sa energijama od nekoliko stotina MeV, raspad miona i zahvat negativnog miona.Poslednja dva procesa se dešavaju pod dejstvom slabeinterakcije, dok su ostali uslovljeni elektromagnetnominterakcijom. Od posebnog značaja su i interakcijebrzih miona sa materijom. Pod dejstvomelektromagnetne interakcije moţe doći i do formiranjamionskih atoma od strane negativnih miona imioniuma (kratkoţiveći sistem koji formira sporipozitivni mion sa elektronom), mada su ovi procesiretko viĎeni usled relativno niskog efikasnog preseka.Direktna jonizacija sredine pri prolazku mionaje vaţan proces koji doprinosi povećanju fona uvisokofonskim detektorskim sistemima, ali nije odnaročite vaţnosti za analizu spektara kod niskofonskihdetektorskih sistema, jer se pik deponovane energijekoju ostave mioni u aktivnoj zapremini detektoranalazi na oko 30MeV, a za niskofonske spektre su odznačaja pikovi sa deponovanom energijom ispod2MeV do 3MeV.Slika 1.7. Emisija π-mezona u interakcijiprotona sa jezrom iz atmosfere, a zatimkreacija miona iz raspada piona – slikapreuzeta iz [19]Prilikom raspada miona dolazi do emisije pozitrona ili elektrona, pa ove čestice mogudovesti do povišenja fona u niskofonskim detektorskim sistemima.Kada mioni poseduju energije iznad nekoliko GeV, oni mogu prodreti duboko uunutrašnjost Zemlje pre nego što doĎe do njihove atenuacije. Ovakvi mioni u interakciji samaterijom generišu visokonergetske neutrone. Glavni mehanizmi koji mogu dovesti doprodukcije brzih neutrona su: mionima indukovane spalacione reakcije, hadronske kaskadeindukovane mionima preko fotonuklearnih reakcija, elektromagnetne kaskade iniciranemionima i elastično rasejanje miona na neutronu vezanom u jezgru [17]. MeĎutim, kako oveprocese izazivaju brzi mioni koji prodiru duboko u Zemljinu koru, neutroni generisani naovaj način su od značaja samo u analizi fona podzemnih niskofonskih detektorskih sistema.Zahvat miona od strane materijala kroz koji prolaze je proces koji dovodi do stvaranjaradionuklida. Ovo je dominantan proces stvaranja radionuklida u nadzemnim detektorskimsistemima. Uklanjanje gama aktivnosti koju emituju ovi radionuklidi je jedan od najvećihproblema u sniţavanju fona kod niskofonskih detektorskih sistema. Upravo zbog toga jesledeće poglavlje posvećeno detaljnom opisu procesa zahvata miona na jezgrima sredine krozkoju prolaze.-15-