الرئيسية / الاختبارات NDT / التصوير الصناعي بالاشعة / العلاقات بين الطول الموجي و الكتلة و ضعف الاشعة
ضعف الاشعة

العلاقات بين الطول الموجي و الكتلة و ضعف الاشعة

Linear & Mass Attenuation Coefficients

العلاقات بين الطول الموجي و الكتلة و ضعف الاشعة او مايطلق عليه Linear & Mass Attenuation Coefficients

في الواقع كما ذكرنا في المقال السابق الذي يصف امتصاص شعاع من الاشعة السينية او اشعة جاما  لكل ١ سم من سماكة الكتلة اثناء عملية سفر الاشعة وباستخدام المعادلة الموجودة في نفس المقال تمكنك من العمليات الحسابية في حساب كثافة الطاقة التي تنتقل خلال المواد وحساب شدة الاشعاع الوارد من X – ray  يجب ان تكون المادة وسمكها معروفين لك حتي تتمكن من اجراء العمليات الحسابية.

في كثير من الاحيان يمكن العثور علي معلومات اكثر وكثيفة عن العمليات الحسابية بالنسبة الي معاملات الاختراق وضعف الاشعة او اي عمليات ضعف اخرى فيزيائية في جداول بيانات ورسوم بيانية لجميع العناصر الكميائية والمركبات لجميع العناصر الفيزيائية التي تسهل عليك عمليات البحث و يوفرها لك الكود والاستاندرد الخاص بهذا المجال الفيزيائي الكبير

وعموما معامل التوهين الطولي (الخطي) (μ) هو الجزء الفعلي من الفوتونات و التفاعل في وحدة سمك المواد. وتشير قيم معامل التوهين الخطية المعدل الذي تتفاعل فيه الفوتونات لأنها تتحرك من خلال المواد وترتبط عكسيا مع متوسط مسافة السفر قبل التفاعل.

وفي الواقع من اجل عملية اغلاق هذا الموضوع الغير مفهوم بالمرة هو ان معاملات الوهن او الضعف بشكل عام او الضعف الموجي للاشعة الطولية يعتمد بشكل كلي علي كثافة المادة وغالبا ما تتم العمليات الحسابية علي هذا الاساس او انه في بعض الحالات يكون يكون التعبير عن معدل الوهن او الضعف من حيث كتلة المادة بدلا من حيث المسافة التي تواجهها الفوتونات وتكون الكتلة ليست هي الكتلة الكلية للجسم وانما تكون كتلة المنطقة ( التي هي كمية المواد في مساحة وحدة واحدة) فعلي سبيل المثال في الماء يعتبر The linear attenuation في بخار الماء اقل بكثير عنه في الجليد لان الجزيئات انتشرت وتناثرت اكثر في البخار وبالتالي فآن فرصة لقاء الفوتون مع جسيمات الماء اقل وبالتالي باستخدام المعادلة التالية بتقسيم كثافة العنصر سوف تعطيك قيمة ثابتة لعنصر او مركب معين في u/p وكما هو معروف فآن معامل الضعف للكتلة له وحدة قياس سم المربع / الجرام وهذا يمكن تحويله ببساطة عن طريق ضرب الكثافة في سمك المادة p

Area Mass (g/cm2) = Thickness (cm) x Density (g/cm3).

Mass Attenuation Coefficient (µ/r) = Linear Attenuation Coefficient (µ) / Density (r).

انظر الصورة التالية

t]لاحظ ان الصورة تقارن قطعتين من مادة ذات سمك وكثافة مختلفة ولكنهم نفس كتلة المنطقة. وهذا يبين لك ان كلاهما يتم تخفيف نفس النسبة من الفوتونات، ومعامل التوهين او الضعف هو نفسه بالنسبة لاثنين من المواد المختلفة التي ليس لديهم نفس القيم في معامل التوهين الخطي او الطولي. وبالتالي تكون العلاقات بين الكتلة والطول الموجي في معاملات الوهن هي علي الشكل الاتي

Mass Attenuation Coefficient (µ/r) = Linear Attenuation Coefficient (µ) / Density (r).
وكما يعتمد معدل الضعف او الوهن (التوهين الخطي) على المعدلات الفردية المرتبطة في التفاعلات الكهروضوئية وتكون حسابها على النحو التالي: µ(total) = µ(photoelectric) + µ(Compton).

اخيرا كما وضحنا سابقا ان التفاعلات تحدث مع الالكترونات داخل المواد وتكون هناك فرصة للفوتون للسفر علي عامل كثافة الالكترونات في المواد وكلما زادت تركيز كثافة الالكترونات زادت فرصة الفوتون للتفاعل.

وعموما هو الموضوع كبير وانا الحقيقة حسيت انه ممكن يوسع مني وسوف يصبح صعب الفهم بالنسبة لفنيين الاشعة والتصوير بالاشعة لذلك سوف نكتفي بهذا القدر في موضوع الفيزياء الخاص بالاشعة والفوتونات وسوف نتقدم في الدروس القادمة عن ما يفيدنا موضوع الاختبارات غير التدميرية والتصوير الصناعي بالاشعة.

الكاتب: احمد عبد العظيم

إن الذي فرض عليك القرآن لرادك إلى معاد قل ربي أعلم من جاء بالهدى ومن هو في ضلال مبين، وما كنت ترجو أن يلقى إليك الكتاب إلا رحمة من ربك فلا تكونن ظهيرا للكافرين، ولا يصدنك عن آيات الله بعد إذ أنزلت إليك وادع إلى ربك ولا تكونن من المشركين، ولا تدع مع الله إلها آخر لا إله إلا هو كل شيء هالك إلا وجهه له الحكم وإليه ترجعون