질량 감쇠 계수

Mass attenuation coefficient

물질의 질량 감쇠 계수 또는 질량이 좁은 빔 감쇠 계수는 물질의 밀도에 의해 정규화된 감쇠 계수이다. 즉, (거리의 단위 당이 아니라 단위 질량 당 감쇠)따라서, 물질 덩어리가 빛, 소리, 입자 또는 다른 에너지나 [1]물질에 의해 얼마나 쉽게 투과될 수 있는지를 특징짓습니다.가시광선 외에도 질량 감쇠 계수는 다른 전자파 방사선(X선 등), 소리 또는 감쇠할 수 있는 다른 빔에 대해 정의할 수 있습니다.SI 질량 감쇠 계수의 단위는 킬로그램 당 평방 미터(m2/kg)이다.다른 일반적인 단위로는 cm/g(X선 질량 감쇠 계수의 가장 일반적인 단위)와 mLµgµcm−1−1(용액 화학에 사용되기도 함)가 있습니다2.대량 소멸 계수는 이 [1]양을 나타내는 오래된 용어입니다.

질량 감쇠 계수는 유효 면적이 입자 단위 대신 단위 질량 단위로 정의되는 흡수 단면의 변형으로 간주할 수 있다.

수학적 정의

질량 감쇠 계수는 다음과 같이 정의됩니다.

어디에

질량 감쇠 계수를 사용할 때 맥주-람버트 법칙은 다음과 같이 대체 형식으로 작성된다.

어디에

= { \ display da = \ { m } \ell }는 질량 두께라고도 하는 면적 이며 { \ display \ell }은 감쇠가 발생하는 길이입니다.

질량 흡수 및 산란 계수

좁은(시준된) 빔이 볼륨을 통과하면 빔의 강도가 흡수 및 산란이라는 두 가지 프로세스로 감소합니다.

질량 흡수 계수 및 질량 산란 계수는 다음과 같이 정의된다.

어디에

  • μ는a 흡수 계수이다.
  • μ는s 산란 계수입니다.

솔루션 내

화학에서 질량감쇠계수는 용액에 용해된 화학종에 사용되는 경우가 많다.이 경우 질량 감쇠 계수는 "밀도"가 단 하나의 화학 종만의 밀도이고 "감쇠"가 단 하나의 화학 종에 의한 감쇠라는 점을 제외하고 동일한 방정식으로 정의된다.실제 감쇠 계수는 다음과 같이 계산됩니다.

여기서 합계의 각 항은 용액의 다른 성분의 질량 감쇠 계수 및 밀도입니다(용매도 포함되어야 함).종의 질량 감쇠 계수가 농도와 거의 독립적이기 때문에(특정 가정이 충족되는 한) 이것은 편리한 개념이다.

밀접하게 관련된 개념은 몰 흡수율이다.그것들은 양적으로 다음과 같은 관계가 있다

(질량감쇠계수) × (2차질량) = (2차흡수율)

엑스레이

감쇠원의 원인이 되는 철의 질량 감쇠 계수: 간섭성 산란, 비간섭성 산란, 광전 흡수 및 2종류의 쌍생성.광전 흡수 값의 불연속성은 K-edge에 기인한다.그래프 데이터는 NIST의 XCOM 데이터베이스에서 가져온 것입니다.
1keV ~ 20MeV의 에너지를 가진 광자에 대해 수집된 원자 번호 Z의 모든 원소에 대해 표시된 질량 감쇠 계수 값.값의 불연속성은 또한 표시된 흡수 에지 때문이다.

광자 질량 감쇠 계수 표는 방사선 물리학, 방사선 촬영(의료 및 보안 목적), 선량 측정, 회절, 간섭계, 결정학 및 기타 물리학 분야에서 필수적이다.광자는 X선, 감마선 및 브렘스스트룽의 형태를 가질 수 있다.

광자 단면의 적절한 값에 기초한 질량 감쇠 계수 값은 다음과 같은 몇 가지 다른 메커니즘에 의해 야기되는 입사 방사선의 흡수 및 산란에 따라 달라진다.

실제 값은 철저히 조사되었으며 NIST(National Institute of Standards and Technology)가 운영하는 3개의 데이터베이스를 통해 일반 대중이 이용할 수 있다.

  1. XAAMDI [2]데이터베이스
  2. XCOM [3]데이터베이스
  3. FFAST [4]데이터베이스

솔루션 구성 계산

여러 개의 알려진 화학물질이 하나의 용액에 용해되면 광흡수 분석을 통해 각각의 농도를 계산할 수 있다.우선, 각 개별 용질 또는 용매의 질량 감쇠 계수를 측정하거나, 이상적으로는 넓은 파장 스펙트럼에 걸쳐서 조사해야 한다.둘째, 실제 용액의 감쇠 계수를 측정해야 합니다.마지막으로, 공식을 사용하여

스펙트럼은 μ 및 각 μ/molates가i 파장의 함수이기 때문에 조절 가능한 파라미터로 δ1, δ2, …을 사용하여 적합할 수 있다.N개의 용질 또는 용제가 있는 경우, 이 절차는 더 많은 파장을 사용하면 더 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있지만, 동시 방정식의 해결 가능한 시스템을 만들기 위해 최소 N개의 측정된 파장이 필요합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정 버전: (2006–) "감쇠 계수" doi: 10.1351/goldbook.A00516
  2. ^ Hubbell, J. H.; Seltzer, S. M. "Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy-Absorption Coefficients". National Institute of Standards and Technology (NIST). Retrieved 2 Nov 2007.
  3. ^ M.J.Berger; J.H. Hubbell; S.M. Seltzer; J. Chang; J.S. Coursey; R. Sukumar; D.S. Zucker. "XCOM: Photon Cross Sections Database". National Institute of Standards and Technology (NIST). Retrieved 2 Nov 2007.
  4. ^ Chantler, C.T.; Olsen, K.; Dragoset, R.A.; Chang, J.; Kishore, A.R.; Kotochigova, S.A.; Zucker, D.S. "X-Ray Form Factor, Attenuation and Scattering Tables (version 2.1)". National Institute of Standards and Technology (NIST). Retrieved 2 Nov 2007.