X線の減衰について

質問

6.0 keV の　X線が空気中(0°C、 1気圧)を 10 cm 進んだときどのくらい減衰するのか概算して求めたいのですがどのように計算してよいかわかりません。exp で減衰することは調べてわかったのですが、どうエネルギーを考慮するのかわかりません。どなたか回答よろしくお願いします。

回答No.3

imoriimori · ベストアンサー

http://www.spring8.or.jp/ext/ja/sp8summer_school/sp8ss2005/text/B4.pdf
の表１を見てください。
ここにあるのは空気の1グラムあたりのＸ線減弱係数とＸ線エネルギー吸収係数です。6keVのときの値を見て、まずそれぞれを１ｃｍあたりに換算します。密度ρを掛ければ良い。あとはexpの計算。

rho = 1.293*10^-3;
muAttenuation = rho*2.341*10^1;
muAbsorb = rho*2.27*10^1;
path=10;
primary = Exp[-muAttenuation * path]
energy = Exp[-muAbsorb * path]

この計算をすると、primaryは0.739、energyは0.746と出ます。
入射X線の73.9%がそのまままっすぐ透過していくということです。
入射X線のエネルギーの74.6%が出て行くと言うことです。
両者は少し意味が違います。空気で吸収も散乱もされず生き残るのが前者。空気で散乱されたX線は必ずしも消滅するわけではないので、散乱して多少エネルギーを失い進路を変えるけどとにかく通過して外側に出て行くのも見たのが後者。

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

Tann3

No.1です。2番目のリンク先が不完全でした。こちらが正です。
　　　　　↓
http://www.gakushuin.ac.jp/~881791/housha/docs/BqToSv.pdf

　なお、1番目のリンク先で、減衰のイメージについては一番最後に出ています。

お礼

わざわざありがとうございます。

回答No.1

Tann3

空気といえども、窒素や酸素の分子が存在しますので、ガンマ線やＸ線が空気の分子を構成する原子核や電子と相互作用して吸収・散乱され減衰します。

　ただし、「エネルギーが小さくなる」のではなく、「同じエネルギーで、放射線の数が減る」ということです。（6.0 keV というエネルギーは変わらず、例えば「最初100個あった光子が、一定距離の後では80個に減る」というイメージ）
　例えば、こんなサイトを参照してみてください。
　　　　↓
http://www.mikage.to/radiation/info/info0005.html

　エネルギーが関係しないと分かれば、あとは簡単ですね。
　具体的な減衰の計算方法は、探してみたら下記にありました。ガンマ線も、Ｘ線と同じ電磁波ですので、計算方法は同じです。
　　　　↓
www.gakushuin.ac.jp/~881791/housha/docs/BqToSv.pdf
（p-8あたりから）

　空気中では、強度が１／２になる距離は約69.3メートルということのようです。（１気圧、０°で）

お礼

ありがとうございました。調べてみます。