Google ClassroomGoogle Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

Röntgensugárzás elnyelődése (3) ─ Energiafüggés másolata

Bevezetés

A mérési szimulációban olyan röntgen berendezéssel ismerkedhetsz meg, amely a röntgensugarak anyagon történő áthaladását vizsgálja. A jelölőnégyzet használatával a sugárzást előállító röntgencsövet is megtekintheted működés közben.  A Toolbar Image gombbal bekapcsolhatod a röntgencsövet, ezzel együtt a mérés is elindul.  A röntgensugárzás egy detektorra érkezik, amely a röntgensugárzásból származó beütésszámot (időegység alatt a detektorba csapódó fotonok száma) méri. A mérés a Toolbar Image újra gombbal a kiindulási állapotba kerül. 

1. feladat

Indítsd el a mérést, így leolvashatod a beütésszámot abban az esetben, amikor a röntgensugárzás akadálytalanul érkezik a számlálóra!  Befolyásolja-e ebben az esetben a beütésszámot a sugárzás energiája?  

2. feladat

„Helyezz” egy alumíniumlemezt a mérőeszközbe! A táblázatban megjelenik a sugárzás energiája és a hozzá tartozó beütésszám. Növeld folyamatosan a sugárzás energiáját és figyeld meg,hogyan változik a beütésszám! Vizsgáld meg a kapott grafikont!  

3. feladat

Hogyan számolható ki az adott energiájú röntgenfoton frekvenciája és hullámhossza?  

4. feladat

Milyen gyakorlati alkalmazása lehet a tapasztaltaknak?

5. feladat

Nézz utána, hol használják a különböző energiájú röntgensugarakat!

Válaszok:

1. A levegő csak nagyon kis mértékben nyeli a röntgensugárzást, a sugárzás energiájának változtatása nem befolyásolja mérési eredményt. Ez azonban függ a detektor típusától, és az energiatartománytól. Ha a nagy energiájú röntgenfoton nem egy, hanem két elektromos jelet is képes létrehozni a detektorban, akkor természetesen nő a sugárzási energiával a beütésszám. Ezért nagyon fontos a detektorokat minden sugárzási energiához kalibrálni. 2. A beütésszám az alumíniumlemez hozzáadásával csökkent. A röntgensugárzás energiájának növelésével a beütésszám nő, ez azt jelenti, hogy a sugárzás energiáját növelve az adott anyag elnyelőképessége csökken.  3. Az összefüggésből látható, hogy a rövid hullámhosszú (kemény) röntgensugarak nagyobb energiával rendelkeznek, mint a hosszú hullámhosszú (lágy) röntgensugarak.   4,5. A röntgensugárzás felhasználási módja a sugárzás energiájától függ.  Az alkalmazott energiát az átvilágítandó test anyagi minősége határozza meg.  A lágy szövetek vizsgálatánál kis energiájú (lágy) sugárzást használnak, a csontok vizsgálatához nagyobb energiájú (keményebb) sugárzás szükséges. A fémek anyagvizsgálatánál sokkal keményebb sugarakat alkalmaznak, mint az orvosi röntgendiagnosztikában.