U fizici čestica, dužina zračenja je karakteristika materijala, povezana s gubitkom energije visokoenergetskih čestica koje elektromagnetski interaguju s njim. Definira se kao srednja dužina (u cm) u materijalu na kojoj se energija elektrona smanjuje za faktor 1/e.
Definicija U materijalima visokog atomskog broja (npr. volfram, uran, plutonij), elektroni energija >~10 MeV pretežno gube energiju stvaranjem , a visokoenergetski fotoni stvaranjem parova. Karakteristična količina materije koju pređu ove povezane interakcije naziva se radijacijska dužina , obično mjerena u g·cm−2. To je i srednja udaljenost na kojoj elektron visoke energije gubi svu svoju energiju osim putem , i srednjeg slobodnog puta za stvaranje para fotonom visoke energije. To je također odgovarajuća skala dužine za opisivanje elektromagnetskih kaskada visoke energije.
Dužina zračenja za dati materijal koji se sastoji od jedne vrste jezgra može se aproksimirati sljedećim izrazom: (http://pdg.lbl.gov/)
gdje je atomski broj, a je maseni broj jezgra.
Za , dobra aproksimacija je
gdje n a je brojna gustoća jezgra, označava smanjenou Planckovu konstantu, m e je masa mirovanja elektrona, je brzina svjetlosti, je konstanta fine strukture.
Za elektrone na nižim energijama (ispod nekoliko desetina MeV), gubitak energije usljed ionizacije je dominantan.
Iako se ova definicija može koristiti i za druge elektromagnetne interagirajuće čestice osim leptona i fotona, prisustvo jače hadronske i nuklearne interakcije čini je daleko manje zanimljivom karakterizacijom materijala; dužina nuklearnog sudara i dužina nuklearne interakcije su relevantnije.
Sveobuhvatne tabele za dužine zračenja i druga svojstva materijala dostupne su od Grupe za podatke o česticama.
Također pogledajte Srednja slobodna putanja Dužina slabljenja Koeficijent slabljenja Slabljenje Domet (čestično zračenje) Zaustavna moć (čestično zračenje) Spektroskopija gubitka energije elektrona
Reference
Kategorija:Eksperimentalna fizika