Hvordan beregne Lead skjerming

Bly kan anvendes for å beskytte mot skadelig stråling. Den mengde bly som kreves for skjerming avhenger av typen av stråling, så vel som dens energi. Generelt er bly brukes til å skjerme levende ting fra radioaktive kilder i laboratorium, medisinske og industrielle miljøer. For eksempel er røntgen rutinemessig brukes for diagnostikk i medisinske sentre, og pasientene er nødvendig for å dekke sine kroppsdeler som ikke skal skannes med bly skjold. Å være effektiv samt kostnadseffektiv, er bly den mest brukte stråling skjerming materiale.

Bruksanvisning

1 Bestem type og energi av den radioaktive kilden du ønsker å skjerme mot. Hvis strålingen kommer ut av en X-ray maskin, vil den ha en hel energispektrum består av to typer røntgen: bremsestråling og karakteristiske røntgenstråler. Bremsestråling spektrum er kontinuerlig mens de karakteristiske røntgenstråler har smale topper. Siden demping av røntgenstråler i et materiale er ikke lineær, er det best å bruke ulike energipunkter for å beregne skjerming. Imidlertid, for de fleste praktiske formål bruker man de høyeste energi røntgenstråler for beregning av skjerming siden, generelt, dersom det er god skjerming for høy energi røntgenstråler vil det være bra for lavere energi røntgenstråler også. Den maksimale energi røntgen er lik den maksimale spenning som påtrykkes røntgenrøret. For eksempel vil en 100 kV X-ray tube produsere røntgenbilder av maksimal energi på 100keV. Her k står for 1000 og eV (elektronvolt) er en enhet for energi.

2 Finn verdiene av dempningskoeffisienten for stråling ved energier av interesse for bly ved hjelp av en datatabeller, for eksempel de som er publisert av National Institute of Standards and Technology (NIST). Legg merke til at NIST dempningskoeffisienten data er vanligvis i dimensjoner på cm ^ 2 / g og må bli multiplisert med tettheten av bly før de blir benyttet i beregningene. For eksempel, på X-stråler brukes i radiografi har energier i området 12-120keV. La oss finne den dempningskoeffisienten for 100keV røntgen i bly. Ser på NIST sin online database finner vi at verdien er 130,6 cm ^ 2 / g. Multiplisere denne med bly tetthet på 11,3 g / cm ^ 3, får vi dempningskoeffisienten u = 130,6 * 11,3 = 1475,78 per cm. Du kan bestemme verdiene på andre energier av interesse ved hjelp av denne metoden.

3 Beregn tykkelsen av bly som kreves for skjerming ved en viss energi ved hjelp av formelen: d = 9,21 / u, hvor u er dempningskoeffisienten man bare beregnet. Denne formelen er for tykkelse nødvendig for å stoppe 99,99% av X-ray fotoner. For 100keV røntgen, kommer denne tykkelsen ut til å være d = 9,21 / 1475,78 = 0.006cm. Derfor er bare et tynt ark av bly på omtrent 0,6 mm ville være nok til å stoppe 99,99 prosent av fotoner.