射线防护门屏蔽材料的屏蔽机理

　　射线防护门屏蔽材料对电离辐射的屏蔽作用是通过材料中所含吸收物质对电离辐射的吸收完成的。物质对射线的吸收大体以下述两种方式进行,即能量吸收和粒子吸收。能量吸收以射线与物质粒子发生弹性和非弹性散射方式进行,如康普顿散射。能量吸收的大小与吸收物质原子序数的4次方呈正比。当物质与高能射线作用时,能量吸收占主导地位。粒子吸收以射线粒子与物质的原子或原子核发生相互作用方式进行,如光电效应。决定物质粒子吸收能力的主要因素为该物质原子的K层吸收边(Kabsorptionedge)位置,即取决于物质的K层吸收是否覆盖射线的能量或能谱。对低能X射线,物质的L层吸收也起一定作用。当物质与中能和低能X射线作用时,粒子吸收占有重要地位。

　　传统的医用射线防护门屏蔽材料为铅,铅的原子序数为82,具有良好的能量吸收特性,是一种用以屏蔽高能电离辐射的理想材料。从粒子吸收特性看,铅对能量高于88.0keV和介于13.0keV至40keV之间的电离辐射有良好的吸收能力,但对能量介于40keV至88.0keV之间的电离辐射存在一个粒子吸收能力薄弱区域(即铅的“弱吸收区”),因此将铅作为唯一吸收物质所制成的防辐射材料,其缺陷是显而易见的。近年来,有关研究人员开始尝试填加钡、镉、锡、镧系等金属元素,以弥补铅的这一缺陷。他们采用混合镧系元素作为弥补铅弱吸收区的吸收物质,具有射线吸收性能好、重量轻、价格低、化学性能稳定等优点。

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