為什么鉛能防止輻射？

事實(shí)上，任何物質(zhì)都能阻擋核輻射，但不同的是，阻隔能力是不同的。鐵、磚、混凝土是常用的輻射屏蔽材料。例如，在用于醫(yī)療診斷的X射線能量范圍內(nèi)，24厘米厚的實(shí)心磚的保護(hù)效果相當(dāng)于2毫米厚的引線板的保護(hù)效果。

封鎖能力主要由2個(gè)方面決定。

1，原子序數(shù)越高，輻射阻擋能力越強(qiáng)。然而，原子數(shù)越大，元素越硬，原料越便宜。此外，許多原子序數(shù)大的元素本身具有放射性，不適合用于輻射防護(hù)材料。鉛具有較高的原子序數(shù)和較低的材料成本。

2。密度越高，抗輻射能力越強(qiáng)。例如，鉛的密度是11.3克/立方厘米。金的密度比鉛高，但太貴了。鋨是地球上最致密的物質(zhì)，其密度值為22.8克/立方厘米，這是比較昂貴的。

在某些環(huán)境中鉛的選擇是輻射阻擋能力和材料成本之間權(quán)衡的結(jié)果。但鉛并非唯一的選擇：核反應(yīng)堆的反應(yīng)堆外層使用的是非常厚的混凝土?？傊?，任何物質(zhì)在輻射防護(hù)中都有一定的作用。由于鉛被廣泛用作輻射防護(hù)材料，它是“輻射屏障容量與材料成本權(quán)衡的結(jié)果”。

為什么物質(zhì)的原子數(shù)越高，密度越大，輻射阻擋（X射線或伽瑪射線）的效果越好？

這是因?yàn)檩椛洌╔射線或伽馬射線）通過物質(zhì)，存在多種相互作用，如光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)。這些效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致X射線或伽馬射線被吸收或散射，從而起到屏蔽的作用。

光電效應(yīng)：當(dāng)光子與物質(zhì)原子的束縛電子相互作用時(shí)，光子將所有的能量傳遞給束縛電子并發(fā)射出去，而光子本身消失。

康普頓效應(yīng)：光子與電子發(fā)生非彈性碰撞，一部分能量傳遞給電子，使它們反沖電子，同時(shí)散射光子的能量和運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化。

電子對(duì)效應(yīng)：當(dāng)光子經(jīng)過原子核時(shí)，在原子核的庫侖場(chǎng)的作用下，光子被轉(zhuǎn)換成一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子。

光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)的概率隨原子序數(shù)Z的增加而增加。

光電效應(yīng)的概率與Z^5成正比，康普頓效應(yīng)與Z成正比，電子對(duì)效應(yīng)與Z^2成正比。

例如，鉛原子數(shù)為82，鐵原子數(shù)為26。對(duì)于低于100kV的X射線，1mm鉛板的屏蔽效果等于6mm鐵板的屏蔽效果。