Масові коефіцієнти ослаблення рентгенівського випромінювання
Масовий коефіцієнт ослаблення m m характеризує повне ослаблення (фотоелектричне поглинання і розсіяння) моноенергетичного рентгенівського випромінювання атомами хімічного елемента, що має атомний номер z. При обчисленні коефіцієнта m m за таблицями 6.1ПIII - 6.3ПIII довжина хвилі l рентгенівського випромінювання повинна бути виражена в ангстремах (Å), А чисельні значення цього коефіцієнта - в см 2 / г.
Таблиці 6.1ПIII - 6.3ПIII дають можливість обчислювати масові коефіцієнти ослаблення на будь-якій довжині хвилі в інтервалі від 0,18 до 10 Å елементами, атомні номери яких знаходяться в діапазоні від 2 до 100. У таблиці 6.4ПIII наведені чисельні значення масових коефіцієнтів фотоелектричного поглинання рентгенівського випромінювання в інтервалі довжин хвиль 4-44 Å атомами елементів в діапазоні від Be до As. Для цієї області довжин хвиль чисельним значенням масового коефіцієнта розсіювання можна знехтувати.
Точність приводяться даних охарактеризована величиною відносного стандартного відхилення (n). У тих випадках, коли коефіцієнт n не вказано, його значення може досягати величини 0,10 а в області великих значень m m (1000 см 2 / г і вище) - величини 0,15-0,20. Похибка інтерполяції також різко зростає і для значень m m. близьких до одиниці. Тому обчислювати m m. менше одиниці, за даними таблиць недоцільно. Через великий похибки можна також обчислювати масові коефіцієнти ослаблення в області довжин хвиль l <0,3 Å, если это излучение ослабляется атомами элементов с атомным числом z <56. Расчет m m производится по формуле
Коефіцієнти С. # 945 ;, і # 946 ;, необхідні для розрахунку, представлені в таблицях 6.1ПIII - 6.3ПIII.
Практично для знаходження відповідних коефіцієнтів С. # 945 ;, і # 946; попередньо за допомогою таблиць 3.1ПIII - 3.3ПIII необхідно визначити, між якими довжинами хвиль і сусідніх країв поглинання елемента, в якому послаблюється випромінювання, розташована довжина хвилі цікавить випромінювання. Якщо довжина хвилі. то по табл. 6.1ПIII в колонці слід знайти ті значення трьох коефіцієнтів С. # 945 ;, і # 946 ;, які відповідають рядку, що містить відповідний атомне число z. У деяких колонках замість чисельних значень коефіцієнта С наведено символ Сn. де n - ціле число. У таких випадках чисельне значення С. відповідне даному атомному номеру z. слід знайти в таблиці 6.2ПIII. Для елементів з атомними числами в діапазоні 95 £ z £ 100 кожному z відповідає одне значення коефіцієнта С.
Якщо. то по табл. 6.3ПIII в колонці знаходять в перших двох рядках єдині для всіх атомних чисел значення коефіцієнтів # 945; і # 946 ;, а значення коефіцієнта C - в рядку, що відповідає даному атомному числу z. коефіцієнти # 945; і # 946; визначені тільки для тих значень атомних чисел, для яких відомі значення С. Для колонки коефіцієнти С. # 945; і # 946; єдині для всіх елементів в діапазоні.
У таблиці 6.4ПIII наведені чисельні значення масссових коефіцієнтів фотоелектричного поглинання для цілочисельних значень довжин хвиль в інтервалі 4-44 Å при поглинанні цього випромінювання атомами елементів в діапазоні від Вe до As. Значення масових коефіцієнтів фотоелектричного поглинання для нецілочисельне значень довжин хвиль знаходять за допомогою даних цієї таблиці шляхом інтерполяції. При цьому, якщо між сусідніми цілочисельними значеннями довжин хвиль розташований край поглинання елемента з атомним числом z. то таку інтерполяцію проводити не можна.
Приклади користування таблицями 6.1ПIII - 6.4ПIII.
1. Визначити масовий коефіцієнт ослаблення випромінювання у фторі.
Атомний номер фтору z = 9. За даними табл. 1ПIII і 3.1ПIII - 3.3ПIII випромінювання має довжину хвилі # 955; = 5,37216 Å, Яка розташована перед K-краєм поглинання фтору, тобто . У табл. 6.1ПIII в колонці і в рядку 3 £ z £ 10 знаходимо коефіцієнти С = 5,4 · 10 -3; # 945; = 2,92; # 946; = 3,07. Звідси
m m = 5,4 · 10 -3 · 5,37216 2,92 · 9 3,09 = 622,23 см 2 / г.
2. Визначити масовий коефіцієнт ослаблення випромінювання в урані.
Атомний номер урану z = 92. Випромінювання має довжину хвилі l = 0,578882 Å, Яка розташована між LI і LII -краямі поглинання урану.
У табл. 6.1ПIII рядок 87 £ z £ 94, куди входить атомний номер урану, перетинає прямокутник колонки. в якому знаходяться коефіцієнти С = С3; # 945; = 2,6865; # 946; = 0. У табл. 6.2ПIII в колонці С3 знаходиться значення коефіцієнта С = 400,0, що відповідає даному значенню атомного номера. Звідси
m m = 400 (0,578882) 2,6865 · 92 0 = 92,073 см 2 / г.
3. Визначити масовий коефіцієнт ослаблення випромінювання в америцій.
Атомний номер америцію z = 95. Випромінювання має довжину хвилі l = 0,95600 Å, Яка розташована між LIII і MI -краямі поглинання америцію. У табл. 6.1ПIII в рядку z = 95 і в колонці вказано значення коефіцієнта С = 144,0, а значення коефіцієнтів # 945; = 2,5065 і # 946; = 0, загальні для групи 95 £ z £ 100, поміщені нижче в цій же колонці. Звідси
m m = 144 (0,956) 2,5065 · 95 0 = 128,64 см 2 / г.
4. Визначити масовий коефіцієнт ослаблення випромінювання в свинці.
Атомне число свинцю z = 82. Випромінювання має довжину хвилі l = 3,910 Å, Яка розташована між MII і МIII -краямі поглинання свинцю, т. Е..
Для визначення коефіцієнтів С. # 945; і # 946; тут слід скористатися даними табл. 6.3ПIII. У колонці в перших рядках поміщені чисельні значення # 945; = 2,1785 і # 946; = 0. Чисельне значення коефіцієнта С = 63,154 знаходиться в цій же колонці в рядку з атомним числом z = 82. Звідси
m m = 63,154 · 3,91 2,1785 · 82 0 = 1231,6 см 2 / г.
5. Визначити масовий коефіцієнт фотоелектричного поглинання t m випромінювання з довжиною хвилі l = 41 Å в вуглеці. За даними табл. 6.4ПIII для цієї довжини хвилі в вуглеці коефіцієнт t m = 40034 см 2 / г.
Коефіцієнти С, # 945 ;, # 946; і n для обчислення масового коефіцієнта ослаблення
випромінювання з довжиною хвилі (коефіцієнти Сп в табл. 6.2ПIII)