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核辐射粒子种类

发布时间:2020-11-24 14:45:17  信息来源: 源策通检测

 核辐射屏蔽可以想象成是对辐射粒子的阻挡。粒子有大有小,很多种,基本上分为4类:

α粒子(氦原子核,带两个正电荷,两个质子两个中子)

β粒子(一个电子,所带电荷有正有负,多数是负的,正负电子相遇会发生湮没。

γ粒子(光子,不带电,物理模型中没有质量,其实也不能叫做粒子,也算是一个波。)

中子(就是原子核里边的中子,不带电)

想要屏蔽它们,就是想办法不让他们穿过去屏蔽材料,可以想象,体格越大的越好屏蔽,速度越慢的越好屏蔽。

不考虑个例,如果拿一张网来屏蔽,是不是孔眼越小越好呢。所以说,屏蔽材料密度越大,间隙越小,屏蔽效果越好。

所以回答问题,以上4种材料,对于γ射线而言,屏蔽效果:铅>银>铜>铝。

为什么说是针对于γ射线呢,因为在很多时候要综合考虑,根据对人体伤害效果选择屏蔽材料。

α射线,不用考虑屏蔽,因为穿过皮肤角质层都费劲,基本不会对人体产生伤害,只需要考虑不要吸入人体内部就行,当然吸入方式很多。划重点:要注意很多发射α射线的核素都是极毒的,比如最常见的Am-241。

β射线也不能用高原子序数的材料直接屏蔽,因为会发生轫致辐射,产生对人体伤害更大的γ射线。所以通常先用塑料或者铝做第一层屏蔽,然后外边用铅做第二次屏蔽。常见的Sr-90,C-14,做成放射源基本用塑料或者铝做外壳。

γ射线也是我们通常意义上所指的辐射,包括x光在内属于一类范畴。常见的有Co-60,Cs-137等。这就需要高原子序数材料来屏蔽,屏蔽一半Co-60射线的铅,需要大约12mm。

中子屏蔽一般用含氢较多的原料,常见的有用石蜡或者水屏蔽。工作时候用水箱,运输用石蜡罐。能发射中子的核素不多,最常见的是Cf-252,工业应用中常见的中子源有Am-241/Be和Pu-238/Be。

不同核素发生的射线能量不一样,但是单一核素发射的射线能量是固定的,这就是为啥老美能根据空气中放射性物质分析出我国第一个原子弹所用的是Pu-238而不是U-235。此外分析核素也是用这一个原理,依靠产生特征X射线来分析的。

选择屏蔽材料,也要考虑射线能量问题,Co-60可以发射两条能量分别是1.33和1.17MeV的γ射线,而Cs-137发射的γ射线0.66MeV,屏蔽他俩所需的材料厚度肯定不一样。Am-241发射的γ射线能量更低了,只有59.5keV。

为啥Am-241又能发α又能γ还能中子?嘿嘿,有空细说,着急请度娘。

此外,除了以上因素,还有对于放射性物质,或者说放射源屏蔽最大的因素,就是活度。也可以理解为剂量。

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