Прохождение тяжелых заряженных частиц (протонов, α-частиц) через вещество. Формула Бора для ионизационных потерь

Заряженные частицы, проходя через вещество, взаимодействуют с электронными оболочками и ядрами атомов. Это взаимодействие электромагнитное. При скоростях частиц v 10⁶ м/с заряженные частицы теряют энергии в основном за счет неупругих столкновений. В этих столкновениях энергия теряется малыми порциями вещество (~10 эв). Траектория тяжелой заряженной частицы в веществе практически прямолинейная. Основными характеристиками тяжелых заряженных частиц при прохождении в веществе являются потери энергии и полный пробег до остановки.

Общие электромагнитные потери энергии заряженных частиц состоят из ионизационных потерь, радиационных потерь, потерь на излучение Вавилова-Черенкова и переходное излучение.

Ионизационные потери – потери энергии заряженной частицы связанные с возбуждением и ионизацией атомов вещества. Удельные ионизационные потери _ион называют тормозной способность вещества. Это средняя энергия, потерянная частицей на единицу длины пути. Удельные ионизационные потери могут быть отнесены к величине ξ = xρ, где ρ- плотность среды. и имеют размерность _ион [ Мэв / см ^-2 г ].