線減弱係数と半価層、1/10価層

ブログをご覧の皆さん、こんにちは。

本日も旧ブログからの記事をひとつ紹介いたします。

 光子と物質の相互作用でを考える場合、線減弱係数、エネルギー転移係数、エネルギー吸収係数が問題になります。
今日は線減弱係数について少し書きたいと思います。

線減弱係数
　光子（γ線、X線）が物質を通過すると、光電吸収、コンプトン散乱、電子対生成などの物質との相互作用により減弱されます。その減弱の割合が線減弱係数として定義されます。　
　入射光子の数をI₀ とし、それが物質の厚さxの物質を通過すると、通過後の光子数Iは、

　

　このμを線減弱係数といいます。単位は[m^-1]や[cm^-1]で表されます。
　この線減弱係数μを密度で除したもにが質量減弱係数μ_ｍとなります。

　

　この質量減弱係数μ_ｍの単位は、

　　　または、　

線減弱係数μを密度で割った質量減弱係数μ_ｍは物質にあまり依存しない値です。
　
光子の物質中での減弱を表す以下の式で、

　

I=I₀/2となる厚さx_1/2を半価層といい、以下のように求められます。

　

両辺の自然対数lnを取って、

　

　　

　

また、I=I₀/10となる厚さx_1/10を1/10価層といい、半価層と同様に求めると、

　

線減弱係数の単位、半価層、1/10価層の式は是非とも覚えておいてください。
また、ln2=0.693、ln10=2.3の値は暗記しておくとよいでしょう。

線減弱係数、質量減弱係数に関する過去問題
平成17年度物理問19
平成18年度物理問18,24
平成19年度物理問21
平成19年度物化生問1Ⅰ
平成20年度物理問21
平成20年度物化生問2Ⅱ
平成21年度物理問19,21,24,25
平成21年度物化生問2Ⅰ
平成22年度物理問18,21
平成23年度物化生問1Ⅱ,Ⅲ
平成24年度物理問22

平成25年度物理問15,17

平成26年度物化生問2Ⅰ

平成27年度物理問16,20,25

平成27年度物化生問2Ⅲ

平成28年度物理問14,17,23

平成28年度物化生問2Ⅰ

平成30年度物理問15

平成30年度管理測定技術問3Ⅱ

 

線減弱係数と半価層は、管理測定技術の試験においても線源からの距離における被ばく線量に関する問題（実効線量率定数に関する問題）でよく出題されます。

最近では、平成28年度管理測定技術問4Ⅱ、平成29年度管理測定技術問1Ⅰ,問4Ⅲなどでも出題されています。平成30年度管理測定技術問3Ⅱでも出題されています。

こちらの方も過去問題でしっかり勉強してください。