The mutual effect between the rays and the material medium

Transcript

1 التأثيرات المتبادلة بين األشعة والوسط المادي The mutual effect between the rays and the material medium البحث 6. 6 مدخل 66.6 :Intrductin عندما ينفذ شعاع ما إلى داخل المادة يحدث تأثي ارت متبادلة مميزة عن طريق تبادل الطاقة بين الشعاع وذ ارت الوسط. وتتميز د ارسة هذه التأثي ارت بتحقيق حالتين مختلفتين وهما: + ++ الحالة األولى: إعتبار الحزمة مكونة من جسيمات مشحونة مثل b a و b أو أيونات ثقيلة. وبما أن المادة مكونة من إلكترونات سالبة وأنوية موجبة فإن الجسيمات المشحونة ستنجذب بواسطة فعل الكهرباء الساكنة أو تتدافع من قبل الوسط الماص. وبهذه الحالة يقال بأن هذه الجسيمات مؤينة بشكل مباشر.directly inizing radiatin الحالة الثانية: إعتبار الحزمة مكونة من جسيمات غير مشحونة مثل النيترونات أو الفوتونات. يقال عن هذه الجسيمات أنها مؤينة بشكل غير مباشر وذلك ألن الطاقة المودعة في المادة تتم بواسطة جسيمات ثانوية فوتونات أو إلكترونات(.. 6 أنواع 66.6 التأثي ارت المتبادلة بين األشعة والوسط المادي: Types f mutual effect between the rays and the material medium: عندما يجتاز جسيم ما وسط مادي ويتبادل التأثير معه قد تحدث إحدى التأثي ارت التالية: أ تصادم مرن مع الغاف اإللكتروني لذ ارت الوسط المادي. ب تصادم غير مرن مع ذ ارت أو أنوية الوسط حيث ينتقل جزء من الطاقة الحركية لهذا الجسيم إلى إحدى ذ ارت أو أنوية الوسط المادي ويبقى اإلنخفاض في الطاقة مستم ار إلى أن تتساوى مع الطاقة الحركية الح اررية لذ ارت الوسط المادي وبعدها تتوقف عن الحركة بعد أن تكون قد عدلت شحنتها. 93

2 ج تصادم غير مرن مع إلكترونات الوسط المرتبطة حيث تتحول طاقة هذا الجسيم إلى طاقة إثارة للذرة. د تصادم غير مرن مع إلكترونات أو نواة إحدى ذ ارت الوسط المادي ويؤدي ذلك إلى تباطئ حركة الجسيمات المشحونة في الحقل الكولوني لإللكترونات أو النواة. وبذلك فإن الجسيمات المتباطئة تشع الطاقة على شكل أشعة تسمى بإشعاعات الكبح أو أشعة ب ارمست ارهلنغ.bremsstrahlung radiatin ه قد تؤدي التصادمات مع نوى ذ ارت الوسط المادي إلى إثارة هذه النوى إلى سويات طاقية مختلفة ناتجة عن التشتت الكولوني أو التشتت غير المرن أو حدوث أي نوع من أنواع التفاعات النووية.. 6 القدرة 66.6 التشريدية والقدرة النفاذية لجسيمات اإلشعاع الفعال: The inic pwer and the penetratin pwer fr effective ray particles: تتبادل جسيمات اإلشعاع الفع ال ألفا وبيتا وفوتونات غاما( ذات الطاقة الحركية الكبيرة عند اقت اربها من وسط مادي التأثير مع إلكترونات ذ ارت الوسط المادي مما يؤدي إلى انت ازع هذه اإللكترونات من مدا ارتها وبالتالي إلى تأين ذ ارت الوسط المادي إضافة لذلك تثار الذ ارت أثناء ذلك مما يؤدي إلى إصدار اإلشعاعات الواقعة في المجال المرئي كما يحدث تفعيل لجزيئات الوسط المادي مما يؤدي إلى تفاعات كهركيميائية. تتناقص طاقة اإلشعاع الفع ال بمقدار ما ينفذ هذا اإلشعاع داخل الوسط المادي وذلك بعد سلسلة من التصادمات المتتالية مع ذ ارت وجزيئات الوسط المادي وما أن تصبح هذه الطاقة مساوية إلى القيمة الموافقة للمستوى الطاقي لحركتها طاقتها الحركية( يتوقف تأثيرها على الوسط المادي. من ذلك نستنتج أنه كلما كانت القدرة التشريدية لإلشعاع الفع ال كبيرة تتناقص قدرتها النفاذية والعكس صحيح. تتصف القدرة النفاذية بطول مسارها الحر في الهواء أي بالمدى الكبير الذي يمكن أن تنفذ إليه في الهواء. أما القدرة التشريدية لإلشعاع الفع ال فتتناسب طردا مع طاقتها. وتتعين القدرة التشريدية بواسطة التشرد النوعي وهو بالتعريف عبارة عن عدد أزواج الشوارد المتشكلة في الهواء على امتداد 1cm specific inizatin يرتبط التشرد النوعي. I S من المسار الحر لإلشعاع الفع ال ويرمز لها بالرمز بطبيعة الوسط المادي الذي يخضع للتشرد اإلشعاعي وكذلك بنوع الجسيمات التي تجتاز هذا الوسط المادي فكلما كان العدد الذري لهذا الوسط المادي كبي ار وكذلك كثافته كان تشرده النوعي كبي ار ومدى نفوذية اإلشعاع الفع ال صغي ار. فإذا اعتبرنا أن الطاقة الازمة لتشكيل زوج واحد من الشوارد في الهواء تساوي وسطيا 34 ev استطعنا بعد معرفة طاقة اإلشعاع الفع ال حساب عدد الشوارد التي من الممكن أن تتشكل في الهواء على طول المسار الحر لهذا اإلشعاع إاوذا قسمنا العدد األخير على طول المسار الحر لإلشعاع الفع ال حصلنا على التشرد النوعي. ي عرف المدى الذي تبلغه الجسيمات المشحونة الم شكلة لإلشعاع الفع ال داخل الوسط المادي والذي يرمز له بالرمز R بأنه عبارة عن المسافة التي يقطعها الجسيم المشحون داخل الوسط المادي حتى يفقد طاقته تماما ثم يتوقف. يمكن الحصول على هذا المدى إذا رسمنا العاقة بين عدد الجسيمات المشحونة الساقطة والتي لها نفس الطاقة وبين المسافة التي تقطعها هذه الجسيمات داخل الوسط المادي. وبالتالي يمكن أن نعرف طول المدى هنا بأنه عبارة عن المسافة التي يقطعها الجسيم المشحون داخل الوسط المادي حتى يتناقص عدد الجسيمات إلى نصف عددها البدئي.. 6 التأثي 66.6 ارت المتبادلة لجسيمات ألفا مع الوسط المادي: Mutual effect fr alpha particles with the material medium: تؤدي جسيمه a إلى تشكيل عدد من أزواج الشوارد يت اروح بين ألف زوج وذلك على طول مسارها الحر الوسطي الغير الكبير نسبيا في الهواء 8.5cm( 2 (. هذا يعني أن عدد أزواج 94

3 الشوارد التي تشكلها جسيمة a في الهواء على طول 1cm من مسارها يصل حتى 30 ألف زوج وهذا بدوره يمثل كثافة تشرد كبيرة جدا. يتحدد طول المسار الحر الوسطي لجسيمات ألفا في الهواء E (MeV بحسب الطاقة الحركية cm k ( a ءاوه( R ( a لهذه الجسيمات بإحدى العاقتين التاليتين: 4 < < k ( a E 9 MeV من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال R = ءاوه( a Ek ( a < E < 200 MeV k ( a R من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال ءاوه( a = Ek ( a أو يعطى طول المسار الحر لجسيمات ألفا في الوسط المادي ذات الكتلة الحجمية بالمقارنة مع المسار الحر الوسطي في الهواء ذات الكتلة الحجمية بالعاقة التالية: ءاوه ةدام ρ ρ ءاوه = R ةدام R تجدر اإلشارة إلى أن جسيمات ألفا تعطي عند اصطدامها بذ ارت الوسط المادي إلكترونات حرة وشوارد موجبة. وبالتالي يعطى التشرد اإلجمالي أو العدد اإلجمالي لألزواج الشاردية المتشكلة( الذي تحدثه I t = E k ( a لطاقتها بالعاقة التالية: جسيمات a تبعا تمتلك جميع المنحنيات التي تعبر عن التشرد النوعي لجسيمات ألفا أشكال متقاربة يطلق عليها اسم منحنيات ب ارغ وتتصف هذه المنحنيات بنهاية عظمي في نهاية التشرد أنظر الشكل 1( الشكل 1. 6 التأثي 66.6 ارت المتبادلة لجسيمات بيتا مع الوسط المادي: Mutual effect fr beta particles with the material medium: تؤدي جسيمه b إلى تشكيل عدد من أزواج الشوارد يت اروح بين 25 1 ألف زوج وذلك على طول مسارها الحر في الهواء الذي يت اروح بين عدة سنتمت ارت وعدة أمتار. هذا يعني أن عدد أزواج الشوارد المتشكلة على امتداد 1cm من المسار الحر لجسيمه b في الهواء يت اروح بين زوج. يتناسب طول المسار الحر الوسطي الذي تبلغه جسيمات بيتا السالبة في الماء طردا مع طاقتها اإلبتدائية 95

4 E (MeV R (cm = E ويعطى بالعاقة التالية: ءام 2 E (MeV عكسا مع طاقتها الحركية b لجسيمات I S يتناسب التشرد النوعي k ( b ويعبر عن ذلك MeV وذلك من أجل الطاقات التي تقل عن I S بالعاقة التالية: E 36 = 3 + k ( b رياضيا وقد وجد أن المدى الذي تبلغه جسيمات بيتا ال يعتمد على نوع مادة الوسط إاونما يتبع إلى حد كبير العاقات التالية: وذلك من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال 0.8 < E وذلك من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال < 3 MeV وذلك من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال مالحظة :Remark 1.8 R ءاوه( P = Ek (P يعطى المدى الذي تبلغه البروتونات في الهواء بالعاقة التالية: 10 < E < 200 MeV k (P وذلك من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال. 6 التأثي 66.6 ارت المتبادلة لفوتونات أشعة غاما واألشعة السينية مع الوسط المادي: Mutual effect fr gamma rays and X-rays phtns with the material medium: تؤدي فوتونات األشعة الغاماوية والسينية إلى تشكيل عدد من أزواج الشوارد يت اروح بين زوج من الشوارد وذلك على طول مسارها الحر في الهواء الذي يمتد حتى عش ارت ال بل مئات من األمتار. وهذا ناجم عن عدم امتاك هذه الفوتونات لشحنة كهربائية. بيد أن القدرة التشريدية اإلجمالية الناجمة عن تأثير هذه الفوتونات يمكن أن تكون كبيرة جدا إذا ما أخذنا باالعتبار اإللكترونات الثانوية والنوى الناتجة. نشير إلى أن التأثير المتبادل بين فوتونات هذه األشعة والمادة ال تتعلق بمنشئها إاونما فقط بمقدار الطاقة التي تحملها إذ تسيطر ثاثة انواع رئيسية من التأثي ارت المتبادلة وهي: المفعول الكهرضوئي مفعول كومبتون ومفعول إنتاج األزواج. 6 المفعول األثر( الكهرضوئي :Phtelectric effect بموجب هذا المفعول يفقد الفوتون الغاماوي أو السيني( كامل طاقته نتيجة للتصادم المباشر بين الفوتون الساقط وأحد اإللكترونات المرتبطة بذرة من ذ ارت الوسط المادي حيث يمنحها لهذا اإللكترون لينطلق تاركا ذرته وليفنى بالمقابل الفوتون الساقط. ويطلق على هذا اإللكترون المنطلق إسم اإللكترون الضوئي E k (e E (r X EB = γ E بالعاقة التالية: k (e وت حدد طاقته الحركية 96

5 E = hυ تمثل طاقة الفوتون الوارد و E تمثل طاقة ارتباط اإللكترون المعتبر على B γ (r X حيث: مداره. تعاني الذرة نتيجة إلقتاع اإللكترون بواسطة المفعول الكهرضوئي من عدم إستق ارر مما يستلزم إعادة ترتيب إلكتروني مت ارفق بإصدار حزم من األشعة الفلوريسينية تختلف فيما بينها بحسب نوع الذرة حيث نجد: من أجل الذ ارت الثقيلة يكون هناك إصدار لحزمة من األشعة السينية. أما من أجل الذ ارت الخفيفة يكون هناك إصدار لحزمة من األشعة الفوق بنفسجية. باستثناء المواد الماصة ذات العدد الذري المنخفض يكون المفعول الكهرضوئي مسيط ار عند الطاقات المنخفضة( فمن أجل الطاقات 0.1 1MeV غالبا ما يحدث المفعول الكهرضوئي مع اإللكترونات األكثر ارتباطا بالذرة أي مع إلكتروني الطبقة. K أما من أجل الطاقات األخفض من 0.1 MeV يمكن للمفعول الكهرضوئي أن يحدث مع الكترونات الطبقات العليا أي مع اإللكترونات األقل ارتباطا بالذرة(. وأما من أجل الطاقات األعلى من 1 MeV يتناقص احتمال حدوث المفعول الكهرضوئي مع ازدياد طاقة الفوتونات..(m m وتكون phel تتصف إحتمالية التأثير المتبادل بواسطة المفعول الكهرضوئي بمعامل تخامد كتلي هذه اإلحتمالية كبيرة بقدر ما تكون طاقة الفوتون الوارد أكبر بقليل من طاقة إرتباط إلكترون على مداره. لقد تمكن كا من العالمان ب ارغ وب يرس من وضع قانون يهتم بد ارسة تابعية معامل التخامد الكتلي العائد للمفعول الكهرضوئي لطاقة أو للطول الموجي للشعاع الوارد وكذلك بطبيعة الوسط المادي وهو على الشكل التالي: E = hυ = h c λ 3 / 3 3 ( m = k = k Z λ m Phel 3 97 Z E حيث: يعتبر هذا القانون صالحا للتطبيق على األغلب عند د ارسة تخامد فوتونات األشعة السينية المستخدمة في مجال التصوير الشعاعي. في حال كان الوسط المادي مكون من عناصر ذرية مختلفة يجب أن نأخذ Z eff للوسط المادي وذلك انطاقا من األعداد الذرية للعناصر البسيطة في هذه الحالة العدد الذري الفعال المكونة لهذا الوسط وبحسب نسبة وجودها فيه. 6 مفعول كومبتون :Cmptn effect بازدياد طاقة الفوتونات األشعة الغاماوية أو السينية الطاقات العالية( يكون التأثير المتبادل األكثر احتماال مع اإللكترونات األقل ارتباطا بالذرة إلكترونات الطبقات الخارجية( أو اإللكترونات الحرة ويتلخص هذا المفعول في أنه عندما يسقط الفوتون ذات الطاقة العالية على إلكترون حر يكتسب هذا اإللكترون

6 جزء من طاقة الفوتون فينطلق بسرعة مبتعدا بينما يفقد الفوتون هذا الجزء من الطاقة ويحدث نتيجة لذلك تشتت لكل من اإللكترون والفوتون الوارد. تتحدد الطاقة الحركية لهذا اإللكترون بالعاقة التالية: E / = E E E k (e B E = hυ تمثل طاقة الفوتون الوارد و υ / / تمثل طاقة الفوتون المشتت و E تمثل حيث: E = h B طاقة ارتباط اإللكترون المعتبر على مداره. لنفرض أن اإللكترون المتشتت يصنع مع خط األفق ازوية Φ بينما ينحرف الفوتون الوارد عن مساره األصلي ب ازوية θ أنظر الشكل 2(. أنظر الشكل 2( في أغلب األحيان تهمل E أمام الطاقات األخرى. بناء على ذلك نستنتج بأن مفعول كومبتون ما هو B إال عبارة عن تشتت مع تغير في الطول الموجي. يعطى هذا التغير في الطول الموجي بالعاقة التالية: / λ (nm = λ λ = (1 csθ بشكل عام لدينا: 180 θ 0 و 90 Φ 0 يوجد حالتين حديتين للتأثير المتبادل هما: أ - الصدم الجبهي األمامي( حيث = 180 θ و = 0 Φ وهو يوافق التغير األعظمي في الطول الموجي. ب - الصدم المماسي حيث = 0 θ و 90 = Φ ال يحدث أي تغير في الطول الموجي. وعلى عكس المفعول الكهرضوئي ال تلعب طاقة ارتباط اإللكترون في الذرة أي دور حيث نجد وباحتمال كبير جدا حدوث عملية التشتت مع الكترونات حرة ساكنة عندما تكون طاقة الفوتون عالية بشكل كاف. بانخفاض طاقة الفوتون الوارد عن طاقة ارتباط اإللكترون المعتبر على مدارة يظهر شكل آخر من التشتت يسمى تشتت تومسون التقليدي. تتصف إحتمالية التأثير المتبادل بواسطة مفعول (m m C كومبتون بمعامل تخامد كتلي اإللكترون والثاني إلى طاقة التشتت. يمكن تجزئته إلى معاملين يعزى األول للطاقة المنقولة إلى 6 مفعول إنتاج األزواج :Pair prductin effect إذا تجاوزت طاقة الفوتون الوارد ضعف طاقة اإللكترون في حالة السكون أي أكبر من 1.02 MeV واجتاز هذا الفوتون المجال القريب من نواة الذرة فإن ذلك يؤدي إلى فناء الفوتون في المجال الكهربائي الشديد لنواة الذرة مع إنتاج زوج من الجسيمات المشحونة وهي عبارة عن»إلكترون وبوزيترون«يساوي مجموع طاقتيهما في حالة السكون أيضا 1.02 MeV وتعتبر هذه الطاقة أصغر طاقة يجب أن يمتلكها الفوتون إلنتاج هذا الزوج من الجسيمات. أما إذا كانت طاقة الفوتون أكبر من ذلك فإن الطاقة ال ازئدة ما عدا جزء منها ينتقل إلى نواة الذرة( يكتسبها كا من الجسيمين على شكل طاقة حركية تمكنهما من 98

7 اإلنتقال بنفس جهة الفوتون. يتم إنتاج زوج إلكترون بوزيترون باحتمال كبير نسبيا في اإلتجاه الجبهي األمامي( أي في إتجاه الفوتونات الواردة وتتناقص القيمة الوسطى لل ازوية بين كا الجسيمين بازدياد طاقة الفوتونات الواردة كما توضحه العاقة التالية: θ = 2 m e c E (m m p تتصف إحتمالية التأثير المتبادل بواسطة مفعول انتاج األزواج بمعامل تخامد كتلي مالحظات :Remarks - 1 يلعب المفعول الكهرضوئي دو ار أكثر أهمية في المواد الثقيلة منها في المواد الخفيفة. - 2 من أجل الطاقات العالية يكون مفعول كومبتون هو المسيطر أما من أجل الطاقات المنخفضة فيعتبر المفعول الكهرضوئي هو المسيطر. - 3 ال يأخذ مفعول كومبتون باإلعتبار العدد الذري لألوساط المادية الماصة ولكن فقط كثافاتها اإللكترونية. - 4 تجدر اإلشارة أيضا إلى أن المفعول الكهرضوئي يحدث في نفس وقت حدوث مفعول كومبتون من دون أن يكون هناك أي ت اربط بين هذين المفعولين. - 5 يرتبط معامل التخامد الكتلي اإلجمالي بثاث معامات تخامد كتلية فرعية ناتجة عن المفعول الكهرضوئي مفعول كومبتون ومفعول تشكل األزواج. بناء على ذلك يمكن أن نعبر عن معامل التخامد ( m m t = ( mm phel + ( mm C + ( mm P الكتلي اإلجمالي بالعاقة التالية:. 6 التأثير 66.6 المتبادل للينترونات مع الوسط المادي: Mutual effect fr neutrns with the material medium: ال تتأثر النيترونات بالقوى الكهربائية الكولونية كونها غير مشحونة وليس هناك من آلية لضياع الطاقة والذي يؤثر على طاقة النيترونات التصادمات النووية فقط. تتصف النيترونات بمسار كبير جدا ويتميز هذا المسار بالشكل السيني. يمكن تصنيف النيترونات تبعا لطاقاتها إلى خمسة أنواع يمكن إد ارجها بالجدول التالي: 99

8 تتبادل النيترونات التأثير مع أنوية الوسط المادي وفق ثاث أنماط: 6 التشتت الغير مرن :Inelastic scattering وهو نمط ارجح من أجل النيترونات السريعة أو السريعة جدا وكذلك النيترونات النسبية. بعد دخول النيترون إلى النواة يقذف من جديد بطاقة أقل والنواة المثارة تصدر فوتون أو عدة فوتونات لتعود إلى حالتها المستقرة. 6 التشتت المرن :Elastic scattering وهو نمط ارجح من أجل النيترونات ذات الطاقة المتوسطة. وفق هذا النمط ينقل النيترون جزء من طاقته الحركية إلى النواة الهدف التي تصبح بدورها جسيم مؤين. وتكون الخسارة في الطاقة أعظمية إذا كانت كتلة النواة المشتتة من نفس كتلة النيترون النوى الخفيفة مثل أنوية الهيدروجين التي تعتبر من أفضل المخمدات mderatrs للنترونات(. وبذلك يعتبر التشتت المرن ظاهرة ارجحة لفعل النيترونات مع الماء واألوساط البيولوجية. 6 األسر النتروني :Neutrn capture وهو نمط ارجح من أجل النيترونات الح اررية أو البطيئة. من الممكن أن نميز في هذا المجال حالتين هما: أ األسر المشع :Radiative capture ينتج من ج ارء أسر النواة الهدف للنيترون فيتشكل بنتيجة ذلك نواة جديدة مثارة هي عبارة عن نظير للنواة الهدف وتعود إلى حالتها المستقرة بإصدار حزمة من أشعة A 1 A n + Z X Z غاما وذلك وفق المخطط العام التالي: X + γ يستخدم هذا النمط من التأثير كثي ار من أجل الحصول على عدد ال بأس به من النظائر المشعة على حد سواء(. المستخدمة في المجال الطبي التشخيصي مثل I والعاجي مثل C ب األسر الغير مشع.Nn radiative capture. 6 قوانين 66.6 تخامد أشعة غاما واألشعة السينية: The laws f X-rays and gamma rays attenuatin: 6 التخامد في الخالء :Attenuatin in free space ترتبط شدة اإلشعاع ببعدها عن المنبع النقطي المشع الذي يصدر اإلشعاع في جميع اإلتجاهات وبشكل I 2 متجانس وهي تتناسب عكسا مع مربع البعد عن هذا المنبع النقطي أي أن: = I d I تمثل شدة حزمة المنبع النقطي و I تمثل شدة الحزمة على بعد d من المنبع النقطي. حيث: من المفيد أن نذكر بأن أكثر المنابع التي تتوفر داخل المريض بعد حقنه بالنظير المشع هي ال نقطية وال يصح تطبيق التناسب العكسي مع مربع البعد على الحالة اإلجمالية. 6 التخامد في الوسط المادي :Attenuatin in material medium تقود الصفة العشوائية للتأثي ارت المتبادلة بين الفوتونات والمادة إلى تخامد متناقص بشكل أسي. فإذا على وسط مادي ينعكس قسم صغير منها أم القسم األكبر سقطت حزمة من األشعة الفع الة شدتها I فينفذ إلى أعماق الوسط المادي حيث يتبادل التأثير مع إلكترونات ذ ارت الوسط المادي يمتص ويتشتت 100

9 كما يمكن لهذه األشعة أن تعبر بشكل جزئي كامل الوسط المادي دون أن تتبادل التأثير معه. عند ذلك يمكن أن تحدث األفعال التالية: المفعول الكهرضوئي مفعول كومبتون ومفعول إنتاج األزواج ويحصل نتيجة لذلك تأين إاوثارة لذ ارت وجزيئات الوسط المادي وتظهر بالتالي األشعة الثانوية ذات الطول الموجي الكبير. بناء على ذلك وضع العالم بوهلر قانونه الذي ينص على مايلي: ترتبط الشدة I لحزمة من األشعة ( γ و X( وحيدة اللون متوازية والواصلة إلى الطبقة الواقعة على عمق x من سطح I لألشعة الساقطة على سطح المادة وتعطى بإحدى العاقتين التاليتين: المادة المتجانسة بالشدة m x I = I e 1( حيث: m يمثل معامل التخامد الخطي linear attenuatin cœffecient للمادة ويقدر حسب الجملة m 1 cm حسب الجملة السغثية و x تمثل سماكة المادة وتقدر حسب الجملة 1 الدولية بال أو بال الدولية بال m أو بال cm حسب الجملة السغثية. I = I mm X أو : 2( e m m = m يمثل معامل التخامد الكتلي mass attenuatin cœffecient اإلجمالي للمادة ويقدر ρ حيث: حسب الجملة الدولية بال -1 Kg m 2 أو بال -1 g m 2 حسب الجملة السغثية و X = x ρ تمثل الكتلة السطحية للمادة وتقدر بالجملة الدولية بال 2- m Kg أو بال 2- m g بالجملة السغثية.. 6 السماكة 66.6 القيمة( النصفية (value( :The half-thickness السماكة النصفية لوسط مادي ماص لألشعة ( γ و X( بالتعريف هي عبارة عن السماكة التي يمكنها خفض شدة اإلشعاع الوارد عليه إلى النصف. بكام آخر هي عبارة عن السماكة التي تجعل نسبة شدة x 1/ 2 اإلشعاع النافذ إلى اإلشعاع الوارد مساويا إلى النصف. يرمز لها بأحد الرمزين التاليين: HVL أو وتحدد قيمتها إعتمادا على العاقة 1( بالصيغة الرياضية التالية Lg2 HVL = m 3( تقدر السماكة النصفية حسب الجملة الدولية بال m أو بال cm حسب الجملة السغثية. مالحظات :Remarks - 1 إذا كان اإلشعاع وحيد الطاقة تكون السماكات النصفية المتتالية مماثلة للسماكة النصفية األولى. - 2 إذا كانت الحزمة تضم اإلشعاع اللين واإلشعاع القاسي فإن السماكة النصفية لألول تخفض نسبة األشعة اللينة ومن ثم تكون السماكة النصفية لإلشعاع الثاني أكبر. 3 تعتبر السماكة النصفية من المعامات المهمة في مجال الوقاية من األشعة. 4 يمكن أن نحدد عدد السماكات النصفية في المادة اعتمادا على الشدة اإلشعاعية أو عدد الفوتونات( N I وذلك وفق العاقتين التاليتين: = I أو = N n n

10 x حيث = n تمثل عدد السماكات النصفية للمادة. HVL لقد وجد أن معامل التخامد الكتلي الخاص بجسيمات بيتا g ( m (cm يرتبط بالطاقة m b E القصوى لهذه الجسيمات (MeV التالية: وتعرف هذه الطاقة بإسم طاقة نقطة النهاية( وفق العاقة ( m = m b E 0.5 < E وذلك من أجل الطاقات التي تقع ضمن المجال < 6 MeV إضافات مدرس املقرر 102