смягчается.

10

i 1 1 1 i 1 1 1 i 1 1 1 i 1 1 1

: Fe, Н=20 г/см2, первичное-

; Fe, //=20 г/см2, вторичное---

Fe, #=100 г/см2, первичное----

Fe. И 100 г 1м \ вторичное--------

о

20

1С0 ISO

40 60 80 ЮН .20 140 Угол по отношению к падающему пучку, в, °

Рис 5. Угловое распределение мощности экспозиционной дозы в зависимости от угла выхода из железной пластины.

[оЛ [■ I I I I I I I I I I I I I I I , I I I I I I I I , I I I

1 — 6 I_I_1_J_i_I_I_I_i_1_1_1_i_I_I_I_i_I_I_1_i_t_1_I_i_I_I_I_i_I_I_j_l_I_I_L

1)21) 40 60 SO 100 120 140 1G0

Угол по отношению к падающему пучку, 0, °

Рис 6. Угловое распределение мощности экспозиционной дозы в зависимости от угла выхода из свинцовой пластины.

Действительно, из рисунков 7,8 видно, что с увеличением угла в средняя энергия гамма-квантов быстро уменьшается, и при в = 180° отсечка по максимальной энергии

приходится примерно на 250 кэВ. Этот эффект обусловлен особенностями рассеяния по комптоновскому каналу, что подтверждается прямыми расчетами, проведенными по формуле Клейна-Нишины для железных образцов в приближении однократного рассеяния. Результаты, полученные таким методом, совпадают с расчетом MCNP практически полностью, за исключением энергий менее 50-100 кэВ, где необходимо учитывать канал фотоэффекта. Исходя из формулы Комптона легко видеть возникновение отсечки по энергии. Действительно, энергия рассеянного фотона не может

превышать величины

m

c2

значит при однократном рассеянии под углами 9 > 90 °

1 - cos(9):

энергия будет меньше mec2, а при рассеянии строго назад - менее 260 кэВ.

В то же время спектр вторичных фотонов (рис. 9) слабо меняется в зависимости от угла выхода. В физическом эксперименте это может дать возможность, проведя несколько измерений под разными углами, выделить спектр вторичного из суммарного спектра, или, если необходимо получить энергетическое распределение вторичных фотонов с энергией более 200 кэВ, достаточно произвести измерения под небольшими углами к нормали пластины.

Рисунок 7. Энергоугловая плотность потока первичных фотонов, выходящих из облучаемой фотонным компонентом пучка "п300" железной пластины толщиной H=50 г/см2 . Получена исходя из количества фотонов, проходящих через детектор в интервале

углов "шириной 10° и средним значением 9.

£ 10000 i iii]

s

1000fe- ji-

~i-1-1—i—Г-

~i-1-1—i—г

Pb, в = 5° Pb, В = 15°

Энергия, E, МэВ

Рисунок 8. Энергоугловая плотность потока первичных фотонов, выходящих из облучаемой фотонным компонентом пучка "п300 " свинцовой пластины толщиной H=50 г/см2.

а, т

й 1е+06

~ 100000fe-

0)

О)

—т-т-г-т—т—Г"

I I I I I I

Fe, в = 5° Fe, в - 105°

Энергия, Е, МэВ

Рисунок 9. Энергоугловая плотность потока вторичных фотонов, выходящих из железной пластины толщины H=50 г/см2, облучаемой нейтронным компонентом пучка "п300".