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Strahlenabsorption

allgemeines Die Strahlenabsorption erfolgt durch Wechselwirkung mit den Elektronen der Atome.
Röntgen Absorption von Röntgenstrahlen durch Blei.
Pb-Absorption
Absorption von Röntgenstrahlen durch Beton Absorption Beton
Die Strahlenabsorption diagnostischer Röntgenstrahlen hängt stark vom durchstrahlten Gewebe ab.
Gewebeabsorption
Das Diagramm zeigt, das unterhalb von 200 kV der Kontrast zwischen Knochen Wasser und Fett stark ansteigt.
Deshalb sind diese Strahlen für die Diagnostik besonders geeignet.
Oberhalb von 400 kV ist der Kontrast sehr gering.
Die Bildgebung im Megavoltbereich ist daher schwierig.
Mechanismen Photoeffekt
Compton - Effekt
Paarbildung
Energie Der Anteil hängt von der Energie der Photonen ab.
Mechanismen der Absorption
Zehntelwertdicken Zehntelwertdicken Z in g/cm2
Schutzstoff Wasser Ziegel Beton Barytbeton Eisen
Dichte in g/cm3 1,0 1,4 - 1,8 1,8 - 2,4 2,8 - 3,8 7,6 - 7,9
50 kV 9 5 4 1 1
70 kV 13 8 7 2 2
100 kV 17 12 11 3 3
150 kV 21 16 15 5 6
200 kV 24 20 19 7 10
250 kV 26 22 21 9 14
300 kV 28 24 23 11 17
Zehntelwertdicken Z in g/cm2
Schutzstoff Wasser Ziegel Beton Barytbeton Eisen Bleiglas Blei
Dichte in g/cm3 1,0 1,4 - 1,8 1,8 - 2,4 2,8 - 3,8 7,6 - 7,9 3,2 - 4,2 10 - 11,3
0,5 meV 30 29 28 18 25 11 8
1 meV 36 37 36 29 36 23 17
2 meV 42 43 43 39 43 36 30
5 meV 59 60 60 56 58 54 52
10 meV 85 86 86 80 76 71 68
20 meV 110 110 106 90 84 73 68
50 meV 125 120 115 79 67 60 50
Zehntelwertdicken Z in g/cm2
Schutzstoff Wasser Ziegel Beton Barytbeton Eisen Bleiglas Blei
198Au 35 36 35 25 33 19 12
192Ir 35 36 35 27 35 21 15
131J 36 37 36 28 36 22 16
137Cs 39 40 40 36 42 29 23
59Fe 49 50 50 48 52 44 40
60Co 50 51 51 50 54 47 44
226Ra 57 58 58 57 60 54 53
Neutronen Schnelle Elektronen werden durch elastische Stöße gebremst.
Nach den Gesetzen des elastischen Stoßes wird bei der Kollision mit einem Proton mehr kinetische Energie übertragen, als bei einem schweren Atomkern.
Nach einigen Stößen haben die Neutronen thermische Energie:3/2 k T = 0,025eV.
Das energieunabhängige, mittlere logarithmische Energiedekrement f(α) ist ein Maß für das Bremsvermögen einer Substanz.
Es gilt: F(α) = ln Eo / Eo, mittlerer logarithmischer Energieverlust pro Stoß
Eo: Anfangsenergie
Ee: Endenergie

α = 4 A/(A + 1)2
A: Atomgewicht
n = ln(eo/Ee)/f(α
n: Zahl der Stoße, die notwendig sind, um ein Neutron abzubremsen.
z.B. Wasserstoff: 18, Kohlenstoff 114, Uran 2300 (1)

Quellen

1.) Kühn W:
Feuchtigkeitsbestimmungen durch elastische Streuung schneller Neutronen.
Atompraxis 1959;5:133-137

Impressum                             Zuletzt geändert am 23.11.2016 15:20