ในฟิสิกส์อนุภาคความยาวการแผ่รังสีเป็นลักษณะเฉพาะของวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียพลังงานของอนุภาค พลังงานสูง ที่มีปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้ากับวัสดุนั้น โดยกำหนดเป็น^ความ ยาว เฉลี่ย (เป็นเซนติเมตร) ในวัสดุที่พลังงานของอิเล็กตรอนลดลงด้วยปัจจัย 1/ e ^{[ 1} ]

ในวัสดุที่มีเลขอะตอมสูง (เช่นทังสเตนยูเรเนียมพลูโทเนียม) อิเล็กตรอนที่มีพลังงาน >~10 MeV ส่วนใหญ่จะสูญเสียพลังงานโดยการแผ่รังสีเบร็มส์ตรัลลิงและโฟตอนพลังงานสูง จะสูญเสียพลังงาน โดย การสร้างคู่ e ⁺ e ⁻ปริมาณสสารลักษณะเฉพาะที่เคลื่อนที่ผ่านสำหรับปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องเหล่านี้เรียกว่าความยาวการแผ่รังสีX ₀ซึ่งโดยปกติจะวัดเป็น g·cm ⁻² X 0 คือทั้งระยะทางเฉลี่ยที่อิเล็กตรอนพลังงานสูงสูญเสียพลังงาน ทั้งหมด ยกเว้น 1 ⁄ e โดยการแผ่รังสี เบร็มส์ตรัลลิง^{[ 1 ]}และ7 ⁄ 9ของระยะทางอิสระเฉลี่ยสำหรับการสร้างคู่ โดยโฟตอนพลังงานสูง นอกจากนี้ยังเป็นมาตราส่วนความยาวที่เหมาะสมสำหรับการอธิบายการ เรียงลำดับแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงาน สูง

ความยาวการแผ่รังสีสำหรับวัสดุที่กำหนดซึ่งประกอบด้วยนิวเคลียสประเภทเดียวสามารถประมาณได้โดยใช้การแสดงออกต่อไปนี้: ^{[ 2 ]}

$${\displaystyle X_{0}=716.4{\text{ g cm}}^{-2}{\frac {A}{Z(Z+1)\ln {\frac {287}{\sqrt {Z}}}}}=1433{\text{ g cm}}^{-2}{\frac {A}{Z(Z+1)(11.319-\ln {Z})}}},}$$

โดยที่ZคือเลขอะตอมและAคือเลขมวลของนิวเคลียส

สำหรับZ > 4 ค่าประมาณ ที่ ดีคือ^{[ 3 ]}$${\displaystyle {\frac {1}{X_{0}}}=4\left({\frac {\hbar }{m_{\mathrm {e} }c}}\right)^{2}Z(Z+1)\alpha ^{3}n_{\mathrm {a} }\log \left({\frac {183}{Z^{1/3}}}\right),}$$

ที่ไหน

• n _aคือความหนาแน่นเชิงจำนวนของนิวเคลียส
• ${\displaystyle \hbar }$หมายถึง ค่าคง ที่ของพลังค์ ที่ลดลง
• m _eคือมวลนิ่งของอิเล็กตรอน
• cคือความเร็วแสง
• αคือ ค่าคง ที่โครงสร้างละเอียด

สำหรับอิเล็กตรอนที่มีพลังงานต่ำ (ต่ำกว่าไม่กี่สิบMeV ) การสูญเสียพลังงานจากการแตกตัวเป็นไอออนเป็นกระบวนการหลัก

แม้ว่าคำจำกัดความนี้อาจใช้ได้กับอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ นอกเหนือจากเลปตอนและโฟตอน แต่การมีปฏิสัมพันธ์แบบแฮดรอนิกและ นิวเคลียร์ที่รุนแรงกว่า ทำให้การจำแนกลักษณะของวัสดุด้วยคำจำกัดความนี้มีความน่าสนใจน้อยลงความยาวการชนกันของนิวเคลียสและความยาวปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสมีความเกี่ยวข้องมากกว่า

ตารางที่ครอบคลุมสำหรับความยาวการแผ่รังสีและคุณสมบัติอื่นๆ ของวัสดุมีให้บริการจากParticle Data Group ^{[ 2 ] [ 4 ]}

• ระยะทางอิสระเฉลี่ย
• ความยาวการลดทอน
• สัมประสิทธิ์การลดทอน
• การลดทอน
• ช่วง (รังสีอนุภาค)
• อำนาจการหยุดยั้ง (รังสีอนุภาค)
• สเปกโทรสโกปีการสูญเสียพลังงานอิเล็กตรอน