attenuaatiokerroin

Attenuaatiokerroin on ominaisarvo, joka kuvaa kuinka nopeasti vaippa-aalto, säde tai hiukkanenheittäin menettää intensiteettiään matkansa aikana. Se voidaan esittää lineaarisena attenuaatiokertoimena μ (yksikkö cm⁻¹) tai massattenuaatiokertoimena μ/ρ (cm²/g), jossa ρ on aineen tiheys. Yhteys näiden välillä on μ = (μ/ρ) ρ. Siten lineaarinen kerroin kertoo kuinka suurta tiheydestä riippumaton aiheuttaja on per pituusyksikkö, kun taas massakertoimen avulla voidaan verrata erilaisia aineita ottaen huomioon niiden tiheydet.

Fotoneilla (X- ja γ-säteet) attenuaatiokerroin määräytyy pääkäsittelyprosessien mukaan: photoelectric effect, Compton-sähköheittäminen ja parin tuotanto. Kertoimen arvo riippuu säteilyn energiasta sekä aineesta; yleisesti korkean Z-arvon aineet antavat suuremman attenuaation. Säteilytuksessa I(x) = I0 exp(−μ x) kuvaa lopullista intensiteettiä, missä x on matkan pituus. Massamuodossa I(x) = I0 exp(−(μ/ρ) ρ x). Epätasaisissa aineissa tai vaihtuvalla μ:llä käytetään integraalia: I = I0 exp(−∫ μ(s) ds).

Sovelluksia ovat säteilyn suojaus ja suunnittelu (esim. säteilyn esteet ja kerrosten paksuudet), radiografia ja CT-kuvantaminen sekä dosimetria ja materiaalianalyysi. Attenuaatiokerroin voi määrittää myös materiaalin läpäisykyvyn ja rakenteiden vahvuuden.

Termiä käytetään yleisesti myös akustiikassa kuvaamaan aaltopakkauksen häviämistä per pituusyksikkö, jolloin yksiköt voivat olla neperpejä tai desibelejä per metri. Attenuaatiokerroin on perusmittari, jolla kvantifioidaan ja verrataan ilmiön voimakkuutta eri medioissa ja energia-alueilla.