massabsorptionkoefficienten

Massenabsorptionskoeffizienten, im Fachgebiet der Strahlenkunde oft mit dem Symbol μ/ρ bezeichnet, beschreiben die Abnahme der Strahlintensität pro Masseneinheit eines Materials. Es ist das Verhältnis des linearen Abschwächungskoeffizienten μ zur Dichte ρ und hat die Einheit cm^2/g (auch m^2/kg).

Für monoenergetische Photonen entspricht μ/ρ der Summe der Beiträge aus Photoelektrischem Effekt, Compton-Streuung und Paarproduktion: μ/ρ = (μ/ρ)pe + (μ/ρ)Compton + (μ/ρ)pair. Diese Anteile dominieren je nach Energie: Photoeffekt bei niedrigen Energien und hohen Z, Compton-Streuung im mittleren Bereich, Paarproduktion bei hohen Energien (> ca. 1 MeV).

Die Massenabsorptionskoeffizienten hängen wesentlich von der Zusammensetzung des Materials ab. Für Mischungen oder Verbindungen gilt: μ/ρ = Σ wi·(μ/ρ)i, wobei wi die Massanteile des Bauteils sind. Aus μ/ρ und der Dichte ρ lässt sich der lineare Koeffizient μ = (μ/ρ)·ρ bestimmen, und mit der Materialdicke x die transmitierte Intensität I = I0·exp(−μx).

Anwendungen umfassen medizinische Bildgebung, Strahlenschutz, Detektion und Materialanalyse. Daten werden in Tabellen und Datenbanken bereitgestellt (z. B. NIST/XCOM) und dienen der Abschätzung der Abschwächung für spezifische Materialien und Photonenergien.

Hinweis: Bei polychromatischen Strahlen ist μ/ρ eine effektive Größe, die über das Energieprofil gemittelt werden muss.