2) 3,0
3) 2,0 (+)
4) 1,0
Величина около 2,0 МэВ/см соответствует средней линейной коллизионной тормозной способности электронов в воде и тканях, эквивалентных воде. Она характеризует потерю кинетической энергии электрона на единице пройденного пути вследствие ионизации и возбуждения атомов среды. Для воды массовая тормозная способность электронов в терапевтическом диапазоне энергий составляет приблизительно 1,8–2,2 МэВ·см²/г; при плотности воды около 1 г/см³ это соответствует примерно 2 МэВ/см.
Потеря энергии происходит неравномерно: электрон многократно взаимодействует с электронами атомов среды, вызывая образование ионных пар и возбуждённых состояний. Дополнительно возникает упругое рассеяние на ядрах, изменяющее направление движения и распределение дозы, но не определяющее основную величину энергетических потерь. Тормозное излучение также присутствует, однако в диапазоне клинических энергий электронных пучков в тканях коллизионные взаимодействия преобладают; доля радиационных потерь увеличивается с энергией и особенно значима в материалах с высоким атомным номером.
Таким образом, значение 2,0 МэВ/см является практической усреднённой оценкой, используемой для понимания пробега электронов и формирования дозного распределения. Приблизительно можно считать, что увеличение начальной энергии на 2 МэВ обеспечивает дополнительное прохождение около 1 см воды, хотя реальный пробег зависит от спектра пучка, рассеяния, плотности и состава ткани. Резкое падение дозы в области практического пробега связано с замедлением электронов, рассеянием и конечным распределением их траекторий.
| Параметр | Ориентировочная величина | Физическое и клиническое значение |
|---|---|---|
| Коллизионная тормозная способность в воде | 1,8–2,2 МэВ·см²/г | Основная потеря энергии при ионизации и возбуждении; при плотности воды около 1 г/см³ соответствует примерно 2 МэВ/см. |
| Линейная потеря энергии в мягких тканях | Около 2 МэВ/см | Применима как средняя оценка для тканей, близких по плотности и эффективному атомному составу к воде. |
| Потеря энергии в лёгочной ткани | Примерно 0,4–0,8 МэВ/см | Массовая тормозная способность близка к водной, но меньшая физическая плотность снижает линейные потери и увеличивает пробег. |
| Потеря энергии в кортикальной кости | Ориентировочно 3–4 МэВ/см | Более высокая плотность вызывает большую потерю энергии на единицу геометрической длины и может изменять распределение дозы у границы тканей. |
| Радиационные потери в тканях | Меньше коллизионных при большинстве клинических энергий | Связаны с тормозным излучением; их относительная доля возрастает при увеличении энергии электронов и в средах с высоким атомным номером. |
| Практический пробег электронов в воде | Грубо около E0/2 см | Позволяет ориентировочно оценить глубину действия пучка по его начальной энергии; точное значение определяют по дозиметрическим кривым. |
В радиотерапии указанная оценка используется прежде всего для предварительного расчёта глубины проникновения электронного пучка. Она не заменяет измерение процентной глубинной дозы, практического пробега и ширины дистального дозового спада. При переходе между тканями необходимо учитывать плотность и неоднородность среды, поскольку геометрическая глубина и радиологическая толщина могут существенно различаться. Поэтому 2,0 МэВ/см следует рассматривать как усреднённую характеристику водоэквивалентной ткани.