De mest effektive røntgenabsorberende materialer: Egenskaber, mekanismer & afskærmning

De mest effektive røntgenafskærmningsmaterialer har højt atomnummer (Z) og høj densitet (ρ). Dæmpningen stiger med Z³–⁴ og densitet.

Bedste røntgenabsorberere

MaterialeZDensitet (g/cm³)Almindelig anvendelse
Bly (Pb)8211,34Fortekker, barrierer, glas, gipspladebeklædning
Wolfram (W)7419,25Kollimatorer, skjold, sprøjteskjold
Guld (Au)7919,32Specialiserede åbninger, forskning
Udafrikket uran9219,1Højenergifysik, militært
Bismut (Bi)839,78Blyfri afskærmning, kompositter
Barium (Ba)563,51Kontrastmiddel, gipsadditiver

Vækselsvirkningsmekanismer

  • Fotoelektrisk effekt (dominerende <100 keV): ∝ Z³–⁴ / E³ — materialer med højt Z udmærker sig.
  • Compton-spredning (100 keV–10 MeV): ∝ elektron densitet ~ ρ.
  • Parproduktion (>1,022 MeV): ∝ Z².

Praktisk afskærmning

  • Blyækvivalens (mm Pb) standardiserer sammenligning.
  • Komposit/blyfrie skjold (Bi, W, Ba i polymer) lettere, giftfrie.
  • Nødvendig tykkelse afhænger af kVp, mA, afstand, arbejdsbelastning, optagelsesgrad (NCRP 147).

Bly forbliver arbejdhesten til diagnostisk røntgenafskærmning på grund af pris, bearbejdbarhed og ydeevne.

Strålebehandling