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[分享] 请问RT教材的一个公式是怎么推导出来的?

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发表于 2011-11-4 19:04:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
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      统编教材《射线检测》(2007版)第179页有公式(7-7), 即:
                      K=33.72 P
      请问:这个公式是怎么推导出来的?

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发表于 2011-11-4 19:04:21 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2011-11-11 17:03:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 李济科 于 2011-11-16 19:11 编辑

因为笔者在“远东名博”的文章,难以在其它页面显示,故而在此重发)
答:K是单位质量的空气带电粒子的初始动能的总和,其实,它非常接近于空气的吸收剂量D空。我认为:用统编教材《射线检测》(2007版)第179页公式(7-9a)来讨论这个问题更合理些。即:
        D空=33.72 P空         (1)
式中:P空是照射量,是单位质量空气的同符号带电粒子的电量总和,单位是库伦/千克;D空是空气的吸收剂量,是单位质量空气吸收的射线能量,单位是戈瑞(焦耳/千克)。那么,我们的问题就转移到:射线电离空气,得到1库伦的电量,需要多少能量了。
空气的组成很复杂,大约75%的氮,23%的氧,1.3%的氩,还有二氧化碳等气体。研究表明:射线每电离一个空气分子,即电离一个氧分子(O2)或氮分子(N2)或其它气体分子,生成一个离子对(即生成一个氧离子和一个电子,或生成一个氮离子和一个电子……),综合平均需要的电离能大约为33.72eV(电子伏特)。33.72就是公式(1)的系数(它是个大约值)。
具体推导过程如下:
设常数b=1.602X10-19。
(1)一个电子电量e=b.库伦,设1库伦(1C)电量有n个电子(即有n个离子对),n=1C/(b.C)=1/b。
(2)已知生成一个电子(或产生一个离子对)需要的平均电离能ε大约为:33.72eV。
1电子伏特(1eV)和焦耳(J)的关系是:1eV=b.J
电离一个离子对需要的能量ε=33.72eV=33.72Xb.J
(3)射线电离空气,达到1库伦电量需要的总电离能
Ek=εXn≈33.72Xb.JX(1/b)=33.72J
    计算的结果是:射线电离空气得到1库伦负电或正电(二者平衡),空气吸收射线能量大约为33.72焦耳。

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发表于 2011-12-4 09:39:28 | 显示全部楼层
李老师分析透彻!学习了!
在不断取得一点小知识,不断地进步,感觉非常欣喜,尤其是在社区能和大家交流请教,再也不感到孤单!   ... ...
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发表于 2012-2-19 09:15:48 | 显示全部楼层
佩服,
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发表于 2012-5-31 14:21:28 | 显示全部楼层
学习了!
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发表于 2012-8-16 14:10:55 | 显示全部楼层
又学了一次,谢谢啦!
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