[고려대학교 보건환경융합과학부 방사선안전분석] Lab 12 Absorption of Gamma Rays

소개

수업내용, 실험결과 및 여러 자료를 바탕으로 작성한 레포트입니다.
한 학기 방사선안전분석 14개의 레포트 모두 유일하게 감점 단 1점도 없이 만점으로 A+를 받은 레포트입니다.

목차

0. Pre-lab 문제
1. 실험제목
2. 실험동료이름
3. 실험목적
4. 실험장비
5. 실험절차
6. 실험결과 및 분석
7. 결론
8. Post-lab 문제
9. 실험 raw data
10. 참고문헌

본문내용

(1)감마선은 물질과 어떻게 상호 작용하는가?
감마선은 광전효과, Compton 산란 및 쌍생성을 비롯한 여러 과정을 통해 물질과 상호 작용한다. 광전효과는 금속 등의 물질이 빛에 쪼이면 전자를 내놓는 현상이다. 이 과정에서 감마선이 원자와 상호 작용하고 감마선의 전체 에너지가 원자의 전자에 흡수된다. 이로 인해 전자가 원자에서 방출되어 이온화된 원자가 생성된다. 광전 효과가 발생할 확률은 에너지가 낮은 감마선과 원자 번호가 높은 물질에서 더 높다.
Compton 산란이란 입사된 감마선의 광자가 전자를 방출시키고 에너지를 잃은 후 광자에 남아있는 에너지가 낮은 에너지를 갖는 새로운 감마선의 광자로써 방출되는 현상이다. Compton 산란은 중간 에너지 감마선에서 발생할 가능성이 더 높으며 물질의 원자 번호와 무관하다.
또한 1.02 MeV 이상의 에너지를 가진 감마선은 자발적으로 에너지를 전자-양전자 쌍생성으로 변환할 수 있다. 고에너지 감마선이 핵 근처에서 상호 작용하면 에너지가 전자-양전자 쌍의 질량으로 변환된다. 이 과정은 운동량을 보존하기 위해 핵이 필요하다. 생성된 전자와 양전자는 여러 다양한 과정을 통해 물질과 추가로 상호 작용할 수 있다.
이러한 상호 작용으로 인해 물질에 에너지가 축적되고 이온화, 원자 여기 및 2차 입자 생성이 발생할 수 있다. 각각의 상호 작용이 발생할 가능성은 감마선의 에너지, 물질의 원자 번호, 통과하는 물질의 밀도에 따라 다르다.

(2) 전자기 스펙트럼에서 감마선은 어디에 있는가? 파장, 주파수 및 에너지의 특성은 무엇인가?
감마선은 전자기 스펙트럼의 고에너지 끝에 위치한다. 감마선은 전자기 스펙트럼에서 가장 짧은 파장을 가지며 일반적으로 0.01나노미터(nm) 미만에서 약 10피코미터(pm) 범위이다. 또한 감마선은 모든 유형의 전자기 방사선 중에서 가장 높은 주파수를 가진다. 감마선의 주파수 범위는 일반적으로 약 10^19Hz에서 10^24Hz 이상이다.

참고자료

· https://www.google.co.kr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAIQw7AJahcKEwiYm7Gvta3_AhUAAAAAHQAAAAAQAw&url=https%3A%2F%2Fwww.ksri.kr%2F0304%2Fdownload%2Fid%2F3382%2Ffid%2F417&psig=AOvVaw3cydPEgvmelYxhTOV4SuLM&ust=*************426