1. Лінійний коефіцієнт ослаблення (μ)
Це величина, яка характеризує, наскільки сильно середовище послаблює інтенсивність проходження випромінювання (наприклад, рентгенівського або γ-випромінювання) на одиницю шляху.
Одиниці виміру: 1/см або см⁻¹
Формула:
I = I₀ · e^(−μx)
де:
- I — інтенсивність після проходження шару x
- I₀ — початкова інтенсивність
- μ — лінійний коефіцієнт ослаблення
- x — товщина шару
2. Лінійний коефіцієнт передачі (μₖ)
Це частина коефіцієнта ослаблення, що відповідає за фотоелектричне поглинання випромінювання. Також можуть бути інші часткові коефіцієнти, наприклад, для комптонівського розсіювання або пароутворення.
Типові значення для рентгенівського/γ-випромінювання (~100 кеВ – 1 МеВ):
Значення змінюються залежно від енергії випромінювання! Наведено приблизні значення μ для енергії ~100–200 кеВ.
| Середовище | Лінійний коефіцієнт ослаблення μ (см⁻¹) | Коментар |
|---|---|---|
| Повітря | ~0.00012 | Дуже слабке ослаблення |
| Вода | ~0.15 | Близько до м’яких тканин |
| Жирова тканина | ~0.14 | Наближено до води |
| М’язова тканина | ~0.17 | Середнє ослаблення |
| Кістка | ~0.4–0.6 | Високе ослаблення через кальцій |
| Алюміній | ~0.45 | Технічний матеріал, легкий метал |
| Свинець | ~12–25 | Дуже сильне ослаблення |
| Залізо | ~1.5–3.5 | Залежно від енергії |
| Бетон | ~0.2–0.3 | Широко застосовується для захисту |
- μ (лінійний коефіцієнт ослаблення) показує, наскільки швидко послаблюється інтенсивність випромінювання при проходженні через середовище.
- μₖ (часткові коефіцієнти) відповідають за окремі механізми поглинання (фотоелектричний ефект, комптонівське розсіювання, утворення пар тощо).
- Чим більша щільність і вищий атомний номер елементів у середовищі — тим вищий μ.
- Для точних розрахунків у конкретному енергетичному діапазоні слід використовувати таблиці з баз даних (наприклад, NIST XCOM).
| Енергія γ-квантів МеВ | вода | алюміній | свинець | |||
| μ k | μ | μ k | μ | μ k | μ | |
| 0.1 | 0.0253 | 0.171 | 0.1002 | 0.444 | 24.494 | 60.0 |
| 0.2 | 0.0299 | 0.137 | 0.0742 | 0.323 | 6.645 | 11.8 |
| 0.5 | 0.0330 | 0.097 | 0.0775 | 0.228 | 1.022 | 1.72 |
| 1.0 | 0.0310 | 0.0706 | 0.0726 | 0.166 | 0.435 | 0.79 |
| 2.0 | 0.0260 | 0.0493 | 0.0613 | 0.117 | 0.218 | 0.51 |
| 5.0 | 0.0189 | 0.0302 | 0.0486 | 0.075 | 0.308 | 0.49 |
| 10.0 | 0.0154 | 0.0221 | 0.0451 | 0.062 | 0.372 | 0.60 |