電子と物質との相互作用はどれか。2 つ選べ。
電子と物質との相互作用はどれか。2 つ選べ。
- ⑴ 制動放射入射電子が原子核のクーロン場で減速する際に光子を放出する現象で、電子と物質の相互作用そのものです。X線管でのX線発生機構でもあります。
- ⑵ 光核反応光核反応は高エネルギー光子が原子核に吸収され中性子などを放出する反応で、光子と原子核の相互作用です。
- ⑶ 電子対生成電子対生成は1.022MeV以上の光子が原子核の場で電子・陽電子対に変わる現象で、入射するのは光子です。
- ⑷ コンプトン散乱コンプトン散乱は光子が軌道電子と非弾性的に衝突して散乱される現象で、入射粒子は光子です。
- ⑸ Cherenkov〈チェレンコフ〉放射荷電粒子が媒質中の光速を超える速度で進むときに光を放出する現象で、電子が媒質中で起こす相互作用の一つです。
解説
正解は⑴と⑸です。制動放射は、入射電子が原子核のクーロン場で急に減速・進路変更する際にエネルギーの一部を光子として放出する現象で、電子と物質の代表的な相互作用です。Cherenkov放射は、荷電粒子が物質中の光速（真空中の光速÷屈折率）を超える速さで進むときに可視光を放出する現象で、これも電子が起こす相互作用です。一方、光核反応・電子対生成・コンプトン散乱はいずれも光子（電磁放射線）が物質と起こす相互作用なので該当しません。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp260424-06.html）を加工して作成