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(-μx), 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.