ικανότητα ανάσχεσης

(Φυσ.). Η απώλεια ενέργειας ενός σωματιδίου όταν περνά μέσα από την ύλη ανά μονάδα μήκους. Ένα ηλεκτρικά φορτισμένο σωματίδιο αποδίδει ένα μέρος της ενέργειάς του στα άτομα της ύλης μέσα από την οποία περνά, εξαιτίας δύο φαινομένων: α) του ιονισμού, δηλαδή των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του ηλεκτρικού φορτίου του σωματιδίου και του ηλεκτρικού φορτίου των ηλεκτρονίων των ατόμων της ύλης που οδηγούν σε απομάκρυνση των τελευταίων από τα άτομα· β) της διέγερσης, κατά την οποία τα άτομα διεγείρονται σε μία ανώτερη ενεργειακή κατάσταση, που ονομάζεται διεγερμένη κατάσταση (ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια του ατόμου μπορούν να αλλάξουν τότε τροχιά και να περάσουν σε μια άλλη, με μεγαλύτερη ενέργεια). Το φαινόμενο που συνήθως επικρατεί είναι ο ιονισμός. Η ι.α. εξαρτάται από το ηλεκτρικό φορτίο, από την ταχύτητα του σωματιδίου και από τη φύση και πυκνότητα της ύλης, την οποία αυτό διαπερνά. Για σωματίδια πολύ χαμηλής ενέργειας, η απώλεια ενέργειας εξαιτίας του ιονισμού αυξάνεται με την ταχύτητα και αγγίζει για λίγο ένα μέγιστο· στη συνέχεια ελαττώνεται με την αύξηση της ταχύτητας, για να φτάσει σε ένα ελάχιστο για την ενέργεια του σωματιδίου που είναι ισοδύναμο με τη μάζα του (γύρω στα 0,5 εκατ. ηλεκτρονιοβόλτ για ένα ηλεκτρόνιο, 1 δισ. ηλεκτρονιοβόλτ για ένα πρωτόνιο κλπ.). Ένα σωματίδιο αυτής της ενέργειας λέγεται ότι βρίσκεται σε κατάσταση ελάχιστου ιονισμού. Πράγματι, σε αυτή την κατάσταση παρατηρείται στη συσκευή ανίχνευσης ο ελάχιστος αριθμός σχηματιζόμενων ιόντων. Έπειτα, η απώλεια της ενέργειας αυξάνεται με την ενέργεια εξαιτίας της σχετικότητας. Το φαινόμενο αυτό λέγεται σχετικιστική αύξηση του ιονισμού και συνεχίζεται μέχρι τις πολύ υψηλές τιμές ενέργειας· σταδιακά εξασθενεί με τέτοιον τρόπο ώστε η ενέργεια που χάνεται εξαιτίας του ιονισμού από ένα πολύ ταχύ σωματίδιο είναι πρακτικά ανεξάρτητη από την ταχύτητά του. Το σωματίδιο λέγεται τότε ότι βρίσκεται σε ένα οροπέδιοιονισμού. Το ποσό της ενέργειας που χάνεται από ένα σωματίδιο στο οροπέδιο εξαιτίας του ιονισμού δεν είναι πολύ μεγαλύτερο (είναι, για παράδειγμα, 1,2 φορές μεγαλύτερο) απ’ ό,τι στο ελάχιστο του ιονισμού. Αντίθετα, σε χαμηλότερη ενέργεια ένα σωματίδιο σε μέγιστο ιονισμό μπορεί να χάσει 200 φορές περισσότερη ενέργεια απ’ ό,τι στον ελάχιστο ιονισμό. Τα ελαφριά σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια, μπορούν επίσης να χάσουν την ενέργειά τους εξαιτίας κάποιας ακτινοβολίας. Η θεωρία και το πείραμα βοηθούν στην κατανόηση διαφόρων μηχανισμών ενεργειακής απώλειας, το συνολικό αποτέλεσμα των οποίων δίνει την ι.α. Αν για ένα δεδομένο σωματίδιο βρεθεί η ι.α. μέσα στο υλικό το οποίο διαπερνά, γίνεται δυνατός ο καθορισμός της εμβέλειας του σωματίου με την καθορισμένη ενέργεια, δηλαδή το πάχος της ύλης που μπορεί να διασχίσει το σωματίδιο έως ότου ακινητοποιηθεί.