Tabela 22.7
Gęstość jonizacji i LET w zależności od energii jonizu jącego promieniowania elektromagnetycznego w tkankach miękkich (wg Graya)
Rodzaj promieniowania |
Źródło promieniowania |
Gęstość jonizacji [liczha par jonów/pml |
LET fkeWpm] |
Promienie rentgenowskie |
Betatron 20 3()MeV |
8,5 |
0,28 |
Promienie gamma |
Rad (filtr 0,5 mm Pt) |
11,0 |
0,36 |
Promienie rentgenowskie |
1-ampa rlg 1000 kcV |
15,0 |
0,49 |
Lampa itg 200 keV |
80,0 |
2,6 | |
Lampa rłg 30 keV |
100,0 |
3,2 | |
Lampa rtg 8 kcV |
145,0 |
4,7 | |
Promieniowanie |
Srebro, seria L 3 kcV |
300,0 |
9,2 |
charakterystyczne rentgenowskie |
Glin, seria R 1.5 kcV |
460,0 |
15,0 |
promieniowania maleje w miarę wnikania jej w głąb środowiska. Jeśli na drodze wiązki promieniowania (ryc. 22.12) o natężeniu /0 umieścić substancję pochłaniającą o grubości x, to w wyniku absorpcji i rozproszenia części fotonów natężenie promieniowania po przejściu warstwy zmniejszy się i będzie wynosiło / Zwiększenie grubości x o dx spowoduje zmniejszenie natężenia / o dI.
x dx
Ryc. 22.12. Osłabienie promieniowania w substancji.
Względne osłabienie natężenia promieniowania d//7 jest proporcjonalne do przyrostu grubości dx (22.11). Znak minus wc wzorze pochodzi stąd, że dl oznacza osłabienie promieniowania, a nie jego wzrost:
y=-/rdx (22.11)
Współczynnik proporcjonalności j.i nosi nazwę współczynnika osłabienia, przy czym \p] = m1.
Liniowy współczynnik osłabienia oznacza względne zmniejszenie natężenia promieniowania przez warstwę absorbenta o grubości jednostkowej. Wartość współczynnika zależy między innymi od masy właściwej absorbenta (dla pierwiastków lekkich) i długości fali promieniowania. Całkując równanie (22.11), otrzymamy zależność:
gdzie: /„ - natężenie wiązki padającej, / - natężenie wiązki po przejściu warstwy o grubości x.
Jest ona ścisła tylko dla dostatecznie wąskich wiązek promieniowania monochromatycznego.
Ryc. 22.13. Natężenie promieniowania jako funkcja grubości absorbenta (a), logarytm natężenia jako funkcja grubości (b).
Na rycinie 22.13 przedstawiono wykres funkcji (22.12). 7. wykresów tych można wyznaczyć tak zwaną warstwę połowiącą D, to jest taką grubość absorbenta, która powoduje absorpcję połowy padającego nail promieniowania. Warstwa połowiąca odgrywa ważną rolę przy ocenie przenikliwości promieniowania w radioterapii. Związek między // i D wynika 7 równania (22.12), w którym zgodnie z definicją warstwy połowiącej dla x - O jest / = 0,5/0. Wówczas: 0,5 /„ = /0exp(~/zD) oraz:
fjD - ~ = 0,693 (22.13)
Masowy współczynnik osłabienia. Wynika z doświadczenia, że liniowy współczynnik osłabienia w materiałach o niedużej liczbie atomowej, a więc również w tkankach ludzkich, jest w przybliżeniu proporcjonalny do masy właściwej absor-
715