제 1장 원자력 이론

 
5-2-2 컴프톤산란 (Compton scattering)
감마선이 원자의 최외각 전자에 자신의 일부에너지를 소모하여 튀어나가게 하고 자신도 일부의 에너지를 갖고 산란하는 현상을 말한다
특징으로는
① γ-선의 에너지가 클 때 잘 일어난다
② 최외각 전자와 반응하기 쉽다
③ γ-선의 일부 에너지만 소모하고 자신은 산란한다
④ 컴프톤산란이 일어난후 에너지가 작아진 감마선은 광전효과로 자신의 에너지를 소모한다
Compton 산란이 일어나는 과정을 자세히 살펴보면

위와 같은 반응이 일어나며 컴프톤 산란은 탄성산란이며 에너지 및 운동량 보존법칙이 성립한다
* 산란 감마선의 파장(λ’)와 입사감마선의 파장(λ)의 관계
Δ λ = λ’- λ’ = 0.0242(1-cosθ) A
즉 θ가 클수록 산란감마선의 파장(λ’)은 길어짐을 알수있다
* 산란감마선의 에너지 (Er’)
로 나타난다.
* 반도(Recoil) 전자의 에너지 (Ec)

여기서 meC 은 511KeV이므로 cosθ = -1 (θ=180도) 일떄 반도전자의 에너지가 최대가 된다.
가 된다.
입사감마선의 에너지에 따른 반도전자의 최대에너지를 계산해보면
예) 2MeV의 에너지를 갖는 감마선이 물질을 투과할 때 컴프톤 산란이 일어났다. 이때 반도전자의 최대 에너지는 얼마인가?
에서
Er = 2MeV
meC2 = 511KeV = 0.511MeV
따라서

다음 중 컴프톤효과의 특징으로 올바른 것은?
감마선의 에너지가 클 때 잘 일어난다 최내각 전자와 반응하기 쉽다