Что не пропускает гамма-лучи и какой это должно быть толщины?

923
2
0
29 октября
10:22
октябрь
2015

На настоящий момент неизвестно ни одного материала, который бы вообще не пропускал гамма- лучей. И есть большие и обоснованные сомнения что такой материал когда-то появится. Поэтому для снижения воздействия гамма-излучения используются различные материалы, эффективность которых определяется толщиной слоя материала, после прохождения которого излучение уменьшается вдвое. Наилучший результат в этом случае дают тяжелые металлы (чем больше номер в таблице Менделеева, тем лучше). В частности для вольфрама данная величина равна 6мм, свинца - 18, стали, в зависимости от состава, от 22 до 32, бетона - 50-70мм. Увеличение толщины слоя позволяет экспоненциально снизить дозу полученного излучения. В связи с дороговизной материалов, эффективно ослабляющих гамма-излучение - в реальных убежищах гражданской обороны используются в основном бетонные перекрытия в один или два слоя со значительным грунтовым слоем сверху, что позволяет снизить дозу от 1000 до 4000 раз.

2
0
октябрь
2015

Не существует никакого материала, который вообще не пропускает в принципе какие-либо частицы. Даже из пластикового стакана молекула воды может протуннелировать (вероятность этого мала, но все же). Особенно это принципиально, когда речь идет о высокоэнергичных частицах типа гамма лучей или нейтрино.

Если мы пустили пучок из N гамма-фотонов в какой-либо материал, то это количество N так или иначе будет спадать по мере движения вглубь, из-за поглощения гамма-фотонов атомами этого материала. Скажу больше, в зависимости от глубины x, зависимость будет экспоненциальной e^-(a x). Вопрос стоит лишь в скорости или коэффициенте этого поглощения 'а', т.е. как быстро частицы поглощаются по мере движения вглубь материала (отсюда и эффективность поглотителя). Обратное значение этому '1/a' - характерная глубина проникновения - показывает длину, на которой количество N фотонов упадет почти в 3 раза. Ну и естественно, это значение 'a' зависит не только от типа материала, но и от энергии самих гамма-фотонов. Тут (wikibooks.org ) приводится таблица с измерениями коэффициента поглощения. Например для 100 keV-ных фотонов на расстоянии 5 метров в воздухе поглощается 2/3 всего количества фотонов, а в свинце то же самое происходит на расстоянии 0.2 мм.

Так что совсем блокировать не получится никогда, но всегда можно довести до необходимого минимума, подобрав правильную толщину.

1
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта