線減弱係数μ・質量減弱係数μm・半価層について説明します。
〇線減弱係数μ(単位：m^-1,cm^-1)
まず、線減弱係数μについて説明します。遮蔽体を通過する光子は光電効果・コンプトン錯乱・電子対生成等により本数を減らします。本数の減り易さを表す数値が線減弱係数μです。
〇質量減弱係数μm(単位：m^2/kg,cm^2/g)
質量減弱係数μmは、線減弱係数μを遮蔽体の密度で割った数値です。物質の密度による影響を無視することが出来るため、放射線測定ではよく質量減弱係数μmが使用されます。
質量減弱係数を表す単位は以下の様になります。
また、光子が遮蔽体を通過した際、本数を半分に減らす遮蔽体の厚み(x)を半価層と呼びます。１／１０に減らす厚みを１／１０価層と呼びます。
線減弱係数を使用する過去問解説します。
＜平成28年度物理問17＞
細い線束でγ線が厚さの異なる鉛板(線減弱係数μ)に垂直に入射したとき、それぞれの透過後のγ線の強度を比較する。厚さyの場合の強度をI1、厚さ(x-y)の場合の強度をI2とすると、比(I2/I1)として、正しいものは次のうちどれか。ただし、ビルドアップは無いものとし、x＞yとする。
1)e^(-μ(x+2y)) 2)e^(-μ(x-2y)) 3)e^(-μx) 4)e^(μ(x-2y)) 5)e^(μ(x+2y))
[解説]
厚さyの鉛を透過したγ線の強度I1、厚さ(x-y)の鉛を透過したγ線の強度I2それぞれを比較すると以下のようになる。
よって、答えは2)e^(-μ(x-2y))
