Le plomb peut être utilisé pour protéger contre les radiations nocives. La quantité de plomb nécessaire pour le blindage dépend du type de rayonnement, ainsi que son énergie. En général, le plomb est utilisé pour protéger les êtres vivants à partir de sources radioactives dans le laboratoire, médical, et les environnements industriels. Par exemple, les rayons X sont couramment utilisés pour le diagnostic dans les centres médicaux et les patients sont nécessaires pour couvrir leurs parties du corps qui ne doivent pas être analysés avec des boucliers de plomb. Être efficace, ainsi que rentable, le plomb est le matériau de protection contre le rayonnement le plus largement utilisé.
Instructions
1 Déterminer le type et l'énergie de la source radioactive que vous voulez protéger contre. Si le rayonnement sort d'une machine à rayons X, il aura un spectre d'énergie de l'ensemble constitué par deux types de rayons X: le rayonnement de freinage et les rayons X caractéristiques. Spectre de Bremsstrahlung est continue, tandis que les rayons X caractéristiques ont des pics étroits. Etant donné que l'atténuation des rayons X dans un matériau non linéaire est, il est préférable d'utiliser des points différents d'énergie pour calculer le blindage. Cependant, à des fins plus pratiques on utilise les rayons X les plus énergétiques pour le calcul du blindage puisque, en général, si le blindage est bon pour les rayons X à haute énergie, il sera bon pour les rayons X de faible énergie aussi. Les rayons X d'énergie maximale est égale à la tension maximale appliquée au tube à rayons X. Par exemple, un tube à rayons X 100kV produira des rayons X d'énergie maximale de 100 keV. Ici k représente 1000 et eV (électron-volts) est une unité d'énergie.
2 Trouver les valeurs de coefficient d'atténuation pour le rayonnement dans les énergies d'intérêt pour le plomb à l'aide d'un des tableaux de données, par exemple celles publiées par l'Institut National des Standards and Technology (NIST). A noter que les données de coefficient d'atténuation NIST est habituellement des dimensions de 2 cm ^ / g et doit être multipliée par la densité du plomb avant d'être utilisées dans les calculs. Par exemple, les rayons X utilisés en radiographie ont des énergies de l'ordre de 12-120keV. Laissez-nous trouver le coefficient d'atténuation pour 100keV rayons X en plomb. En regardant la base de données en ligne du NIST, nous constatons que la valeur est 130,6 cm ^ 2 / g. Multipliant cela avec la densité de plomb de 11,3 g / cm ^ 3, on obtient le coefficient d'atténuation u = 130,6 * 11,3 = 1475,78 par cm. Vous pouvez déterminer les valeurs à d'autres énergies d'intérêt en utilisant cette méthode.
3 Calculer l'épaisseur du fil nécessaire pour le blindage à une certaine énergie en utilisant la formule: d = 9,21 / u, où u est le coefficient d'atténuation que vous venez de calculer. Cette formule est pour l'épaisseur nécessaire pour arrêter de 99,99% des photons de rayons X. Pour les rayons X 100 keV, cette épaisseur sort à d = 9,21 / 1475,78 = 0.006cm. Par conséquent, seule une mince feuille de plomb d'environ 0.6mm serait suffisant pour arrêter 99,99 pour cent des photons.