Massenschwächungskoeffizient

Die Abschwächung von Strahlung in Materie entsteht durch Wechselwirkungen zwischen Photonen und Atomen. Zu den wichtigsten Prozessen gehören:

• Photoeffekt
• Compton-Streuung
• Rayleigh-Streuung
• Paarbildung (bei sehr hohen Photonenergien)

Der Massenschwächungskoeffizient ist die Summe der Beiträge dieser einzelnen Wechselwirkungsprozesse.

Der Zusammenhang zwischen linearem Schwächungskoeffizienten und Massenschwächungskoeffizienten lautet:

$${\displaystyle {\frac {\mu }{\rho }}}$$

• ${\displaystyle \mu }$ = linearer Schwächungskoeffizient
• ${\displaystyle \rho }$ = Dichte des Materials

Damit ergibt sich für den linearen Schwächungskoeffizienten:

$${\displaystyle \mu =\rho \times \left({\frac {\mu }{\rho }}\right)}$$

Die SI-Einheit des Massenschwächungskoeffizienten ist m² x kg^-1. In der Strahlenphysik wird häufig auch cm² x g^-1 verwendet.

Der Massenschwächungskoeffizient ist eine grundlegende materialabhängige Größe der Röntgenphysik. Er beschreibt, wie stark ein bestimmtes Material Röntgenstrahlung bei einer bestimmten Photonenergie abschwächt. In der medizinischen Bildgebung ist jedoch meist der lineare Schwächungskoeffizient von größerer praktischer Bedeutung, da dieser direkt von der Dichte des Gewebes abhängt und damit den Bildkontrast bestimmt. Der Massenschwächungskoeffizient wird vor allem in der Dosimetrie und bei der Berechnung von Abschirmmaterialien verwendet.