Cosa influenza il potere penetrante dei raggi X?
In questo articolo:
- Il potere penetrante dei raggi X è influenzato principalmente dalla loro lunghezza d'onda: lunghezze d'onda più corte (energia più elevata) determinano una maggiore penetrazione attraverso i materiali.
- La tensione del tubo (kV) influisce direttamente sull'energia dei raggi X; aumentando la tensione si ottiene una radiazione più forte in grado di attraversare oggetti più densi o più spessi.
- Le proprietà dei materiali, come la densità e il numero atomico (Z), determinano la quantità di radiazioni assorbite o disperse, con i materiali con Z più elevato che offrono una maggiore resistenza alla penetrazione.
- La filtrazione e il condizionamento del fascio possono modificare lo spettro dei raggi X rimuovendo i fotoni a bassa energia, migliorando la qualità del fascio e riducendo l'esposizione non necessaria.
- Comprendere e controllare la profondità di penetrazione è essenziale nella radiografia industriale per garantire immagini accurate, ridurre al minimo gli artefatti e ottimizzare la sicurezza.
Il potere di penetrazione del X-radiation cresce insieme all'energia (durezza).
Il rapporto tra energia e potere di penetrazione è complesso, come risultato dei svariati meccanismi che causano l'assorbimento di radiazioni. Quando la radiazione monocromatica (omogenea- lunghezza d'onda singola) con un intensità pari a Io passa attraverso la materia, la riduzione dell'intensità relativa ΔI/Io è proporzionale allo spessore Δt. Il coefficiente di assorbimento complessivo (μ) che consiste nei tre componenti descritti nella Sezione dello "scattering and absorption of radiation" (dispersione e assorbimento delle radiazioni) viene definito con la formula seguente:
Figura 7-2 mostra l'intensità di radiazione risultante (logaritmica) come funzione dell'incremento di spessore della materia, per radiazioni omogenee deboli e pesanti. Quando le radiazioni sono eterogenee, i grafici non sono dritti, vedere figura 7-2, ma un po' curve come nella figura 8-2. La pendenza delle curve diventa gradualmente meno curva (per via dell'assorbimento selettivo delle radiazioni deboli) finché non raggiunge il punto chiamato “point-of-homogeneity”(punto di omogeneità). Il coefficiente di assorbimento rimane uguale dopo aver passato questo punto, come se le radiazioni fossero diventate omogenee. La posizione del punto di omogeneità varia secondo la natura del materiale irradiato. Il grafico mostra come le radiazioni più deboli sono escluse più delle radiazioni pesanti, con l'aumento dello spessore del materiale. Quest'effetto si chiama "hardening" (indurimento).
