Полное сечение взаимодействия γ-излучения с веществом.

Элементар­ные процессы взаимодействия γ -квантов с веществом не зависят друг от дру­га, поэтому полное сечение взаимодействия равно сумме трех сечений: μ = σ _к + σ _т + σ _ф, где индексы к, т, ф относятся, соответственно, к комптоновскому и томсоновскому рассеяниям и фотоэффекту. μ называют коэффициентом ос­ла­б­ления γ -излучения. Его размерность равна обратной длине (см^-1).

Для плоскопараллельного пучка γ -квантов, испытывающих однократное взаимодействие, справедливо выражение N=N₀exp(-μ x), где N₀ – кол-во γ -квантов до взаимодействия, N – после взаимодействия, μ – коэффициент ослабления, характеризующий поглощающие свойства среды, х – толщина поглотителя. Значение μ возможно рассчитать через параметры среды:

,

где ρ – плотность, N_A – число Авогадро, А – атомный вес среды, Z – порядко­вый номер элемента в таблице Менделеева, σ _ф – сечение фотоэффекта и σ _к – сечение комптоновского рассеяния. Так как μ пропорционально плотности, иногда удобнее рассматривать массовый коэффициент ослабления к, равный k = μ / ρ. Для сложной среды массовый коэффициент ослабления γ -излучения равен:

где i – количество компонент (элементов) среды, p_i – весовая доля каждой компоненты, k_i – коэффициент ослабления i-компоненты.

Выше было показано ослабление γ -излучения в случае однократного взаимодействия. В реальных средах такое допущение очень грубое, поэтому расчет ослабления потока γ -квантов ведется по функции Кинга. Функция Кинга табулирована и представлена в справочниках.