Røntgen-absorption: Hvorfor bly, wolfram og stål blokerer stråling

Fysikken bag røntgen-attenuation

Røntgenstråling er højenergi-fotoner. Deres evne til at penetrere et materiale afhænger primært af materialets tyngde og atomnummer (Z).

Vigtige principper

• Fotoelektrisk effekt dominerer ved lave energier og er stærkt Z-afhængig (∝ Z³).
• Compton-spredning dominerer ved diagnostiske røntgen-energier og afhænger af elektron-tyngde (tæt relateret til fysisk tyngde).
• Par-produktion forekommer kun ved meget høje energier (>1,02 MeV).

Mest effektive afskærmings-materialer

Materiale	Tyngde (g/cm³)	Atomnummer	Almindelig brug
Bly (Pb)	11,34	82	Frakker, skjolddrue-skærme, væg-udkledning
Wolfram (W)	19,25	74	Kollimatorer, sprøjte-skærme, composite-frakker
Stål (Fe)	7,85	26	Strukturelle barrierer, dør-rammer
Betong	2,3–2,5	Effektiv Z ~11	Rum-vægge, primære/sekundære barrierer
Vand / Væv	1,0	Effektiv Z ~7,4	Reference-standard; patient = vand-ækvivalent

Praktiske implikationer

• Intet materiale er 100% opakt; "tiendedel-værdi-lag" (TVL) definerer tykkelsen nødvendig for at reducere strålen til 10%.
• Composite lette frakker (bly-frie) bruger wolfram, bismut eller antimon for at opnå lignende attenuation ved lavere vægt.

Sikkerhedsnote

Brug altid certificerede afskærmings-materialer; improviserede barrierer (f.eks. stakkede rigips-plader) er upålidelige og ikke-overholdelses-sikre med sikkerhedsstandarder.