Защитные свойства материалов
Основными свойствами излучений, определяющими условия безопасности обращения с ними, являются ионизирующая и проникающая способность. Ионизирующая способность излучения отражена в значении взвешивающего коэффициента , а проникающая - характеризуется величиной линейного коэффициента поглощения.
Закон ослабления излучения в веществе, в зависимости от его толщины (х), можно записать в следующем виде:
|
(6) |
где j(0), j(х) - плотности потока излучения, соответственно, на входе j(0) и на выходе j(х) из вещества толщиной х;
m - линейный коэффициент ослабления излучения в веществе.
Формула (6) может быть записана в следующем виде:
|
(7) |
где n - скорость счета импульсов тока при наличии защитного материала толщиной х, имп/с,
nф - скорость счета импульсов тока за пределами зоны влияния источника излучения, т.е. фона, имп/с,
nо - скорость счета импульсов тока без защитнoго материала, имп/с.
Из формулы (7) выводим выражение для расчета линейного коэффициента ослабления:
|
(8) |
Значение линейного коэффициента
ослабления может быть также определено
из графической зависимости,
представленной по результатам измерений
ослабления излучения за различными
толщинами для одного материала. В этом
случае эта зависимость будет иметь вид
прямой с наклоном определяемым значением
линейного коэффициента ослабления,
т.е.
m = tq а. |
(9) |
Поглощение излучения в веществе зависит от природы излучения, а также от состава и плотности самого вещества. Ниже в таблице 3 представлена зависимость коэффициента ослабления для излучения фотонной природы.
Поглощение корпускулярных ионизирующих излучений происходит значительно интенсивнее фотонных. Это можно объяснить либо наличием у частиц, ионизирующих вещество, электрического заряда, либо при его отсутствии наличием значительной массы иoнизирующих частиц (нейтронов). Поглощение корпускулярных излучений удобно характеризовать величиной свободного пробега частиц в веществе.
Таблица 3
Энергия гамма-излучения, МэВ
|
Коэффициент ослабления, см-1 |
|||
Воздух |
оргстекло |
железо |
свинец |
|
0,1 |
0,198 |
0,172 |
2,81 |
59,9 |
0,5 |
0,111 |
0,006 |
0,82 |
1,67 |
1,0 |
0,081 |
0,07 |
0,45 |
0,75 |
2,0 |
0,057 |
0,05 |
0,33 |
0,51 |
5,0 |
0,036 |
0,03 |
0,24 |
0,48 |
10,0 |
0,026 |
0,022 |
0,23 |
0,62 |
В таблице 4 представлены харaктерные значения свободных пробегов частиц в воздухе для a -, b - и протонного излучений.
Таблица 4
Вид ионизирующего излучения |
Диапазон энергии, МэВ |
Диапазон свободных пробегов, см |
a |
4,0 -10,0 |
2,5-10,6 |
b |
0,01-8,00 |
0,002-34,4 |
протонное |
1,0-15,0 |
0,002-0,003 |