حساب سمك الحماية ضد الإشعاع الفوتوني لمواد مختلفة

إن إنشاء الطاقة النووية كمصدر واعد لإنتاج الكهرباء، واستخدام مفاعلات الطاقة والبحث العلمي، والنويدات المشعة وغيرها من مصادر الإشعاع المؤين في مختلف مجالات الصناعة والعلوم والتكنولوجيا والطب، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمشكلة السلامة من الإشعاع، ومهام تصميم وإنشاء الحماية البيولوجية.

تستخدم أغلب أجهزة تحليل المعادن والسبائك المحمولة والمختبرية أنابيب الأشعة السينية، وهي مصادر للإشعاع المؤين. يعلم الجميع عواقب الاستخدام غير الآمن للإشعاع المشع على صحة الجسم. ولضمان الاستخدام الآمن للأجهزة بالنسبة للبشر، من الضروري معرفة سمك مادة معينة تستخدم كـ "ممتص للإشعاع".

لا هو عدد الجسيمات المنبعثة من أنبوب الأشعة السينية.

N هو عدد الجسيمات المتبقية بعد المرور عبر حماية سمك d.

للحساب، عليك معرفة عدة مفاهيم:

يميز معامل التوهين الخطي μ الانخفاض في شدة الإشعاع عند المرور عبر 1 سم من المادة ويساوي نسبة الكسر dN/N من الفوتونات ذات الطاقة المعينة التي خضعت للتفاعل عند المرور عبر مسار أولي dl في الوسط إلى طول هذا المسار:

1 . د.ن

μ= ن ديسيلتر

معامل التوهين الكتلي μm هو نسبة معاملات التفاعل الخطي المقابلة إلى كثافة p للوسط الذي يمر من خلاله إشعاع الفوتون:

ميكرومتر

ميكرومتر= ص

متوسط ​​المسار الحر l في الوسط هو قيمة تتناسب عكسيا مع معامل التوهين μ:

1

ل = μ

ن يتغير حسب القانون:

N من أنابيب الأشعة السينية تساوي عمومًا 10 10 ودع N = 1، إذن

بما أن e≈ 2.7، إذن

ميكرود=25

بعد ذلك، باستخدام جداول معاملات التوهين لمختلف المواد، ومع معرفة طاقة الإشعاع، نجد معامل التوهين الخطي.

مثال:

بالنسبة لطاقة 0.04 ميجا إلكترون فولت، فإن معامل التوهين للألومنيوم هو، مما يعني:

25
د = 1.33 = 18.8 سم

بالنسبة للرصاص µ=سم، مما يعني:

25
د = 151 = 0.16 سم = 1.6 سم

أي أنه لاستخدام آمن لأنبوب الأشعة السينية، من الضروري تركيب حماية مصنوعة من الألومنيوم بسمك 18.8 سم ومن الرصاص بسمك 1.6 سم.