Atenuação do número de fótons à metade do valor incidente ao atravessar um material de espessura X1/2 e coeficiente linear de atenuação μ
A camada semirredutora (CSR) é a espessura necessária de um material absorvedor que, uma vez colocado sob um feixe de Raios X ou Raios Gama, reduz a sua intensidade para a metade da intensidade inicial [1].
A camada semirredutora também pode ser expressa em termos de taxa de kerma no ar, em vez de intensidade: a CSR é a espessura do material especificado que "atenua o feixe de radiação de tal forma que o kerma no ar é reduzido para metade do seu valor original. [...] Nesta definição, considera-se excluída a contribuição de qualquer radiação espalhada que não estava presente inicialmente no feixe considerado."[2]
Dedução
Tanto os raios-X como os raios gama são ondas eletromagnéticas, portanto, comportam-se da mesma forma quanto às suas atenuações ao cruzarem um meio material [1]. Tomando-se um feixe monoenergético de qualquer desses raios, há-se a lei de atuação:
N = N0e-μx (1)
Na qual x é a espessura do material; μ é coeficiente de atenuação linear do meio; e I e 𝐼0, respectivamente, são a intensidade final, antes do feixe atravessar o meio, e inicial, após atravessá-lo [3]. Neste caso, a atenuação atua na diminuição do número de fótons do feixe incidente, então podemos calcular a espessura 𝑋 para a qual esse número de reduz à metade [1][3]:
Analisando a equação (1), vê-se que, devido ao seu caráter exponencial, o número de fótons só se anulará, isto é, tenderá a zero, quando a espessura for-se ao infinito e, consequentemente, é-se impossível, na prática, uma blindagem perfeita [1][3]
Valores de μ e 𝑋1/2 para materiais de chumbo e alumínio frente a duas fontes de radiação.
Deve-se notar que o valor da camada semirredutora de um material depende do seu tipo, portanto, de seu coeficiente de atenuação linear. Por sua vez, o coeficiente de atenuação linear depende da energia dos fótons incidentes. Ao lado se encontra uma tabela encerrando valores de μ e 𝑋1/2 para materiais de chumbo e alumínio frente a duas fontes de radiação[3][4]:
Camada semirredutora na saúde
É necessário o teste de qualidadeanual da camada semirredutora nos serviços de radiodiagnóstico médico. No serviço de radiodiagnóstico odontológico é necessário o controle de qualidade beinal(ou bianualmente) da camada semirredutora.
A camada semirredutora para mamografia (filme/tela) deve estar entre os valores medidos de kVp/100 e kVp/100 + 0,1 mm equivalentes de alumínio. A camada semirredutora deve incluir a contribuição da filtração produzida pelo dispositivo de compressão.
