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医用铅皮为什么可用防辐射

需要准确回答这个问题。医用铅皮在这里,“辐射”一词是指“致电离辐射”(简称“电离辐射”),而不是指“电磁辐射”。由于“电离辐射”会在物质中产生“电离效应”,即使中性的原子变成“电子和离子”,从而造成“损伤”,对生物体产生损害。

“电离辐射”大致可以分为两种类型:带电粒子(如电子、质子和重离子)和“中性粒子”(如γ射线和中子,中微子产生电离的几率非常小)。带电粒子的穿透力小,屏蔽非常容易。而“中性粒子”的穿透力强,屏蔽相对困难。

γ射线与物质的相互作用主要是产生“光电效应”和“康普顿效应”来“吸收γ射线”,屏蔽γ射线的材料是“原子序数z”越大越好。z值越大,产生“光电效应”和“康普顿效应”的几率越大。最好的材料是铀(天然铀或贫化铀),但不易获得(现在已经在一定规模上使用了,如钴源的屏蔽)。因此,铅是最常用的γ射线屏蔽材料。

但中子与物质相互作用的情况完全不同于γ射线,不存在“z值越大就越能够吸收中子”的规律。所以,对于“高能中子”(MeV量级),首先要采用“非弹性散射”效应降低中子能量,一般采用铁材料。在中子能量降低到eV量级左右后,采用“吸收中子截面大”的材料来屏蔽中子,一般采用硼、镉等。所以,铅材料是不能屏蔽中子的。


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