铅为什么能防辐射?

　　其实任何物质都可以阻挡核辐射，但不同的是阻挡能力不同。铁、砖和混凝土是常用的辐射屏蔽材料。比如在医疗诊断使用的X射线能量范围内，24 cm厚的实心砖的防护效果相当于2 mm厚的铅板。

　　阻断能力主要由两个方面决定。

　　1.原子序数越高，辐射阻挡能力越强。然而，原子数量越多，元素越硬，原材料越便宜。此外，许多原子序数大的元素具有放射性，不适合用作辐射防护材料。铅原子序数较高，材料成本较低。

　　2。密度越高，抗辐射能力越强。例如，铅的密度为11.3克/立方厘米。金的密度比铅高，但是太贵了。锇是地球上密度最大的物质，密度为22.8克/立方厘米，比较贵。

　　在某些环境中选择铅是辐射阻挡能力和材料成本之间平衡的结果。但是铅不是唯一的选择:核反应堆的外层是由非常厚的混凝土制成的。总之，任何物质在辐射防护中都起着一定的作用。由于铅被广泛用作辐射防护材料，它是“辐射屏蔽能力和材料成本平衡的结果”。

　　为什么物质的原子序数和密度越高，辐射阻挡(X射线或γ射线)效果越好?

　　这是因为辐射(X射线或γ射线)穿过物质，有许多相互作用，如光电效应、康普顿效应和电子对效应。这些效应会导致X射线或γ射线被吸收或散射，从而起到屏蔽的作用。

　　光电效应:当光子与物质原子的束缚电子相互作用时，光子将所有能量转移到束缚电子并发射出去，而光子本身则消失。

　　康普顿效应:光子与电子发生非弹性碰撞，部分能量传递给电子，使电子反冲，同时散射光子的能量和运动方向发生变化。

　　电子对效应:光子通过原子核时，被原子核的库仑场转化为正电子和负电子。

　　光电效应、康普顿效应和电子对效应的概率随着原子序数z的增加而增加。

　　光电效应的概率与z 5成正比，康普顿效应与z成正比，电子对效应与z 2成正比。

　　例如，铅原子的数量是82，铁原子的数量是26。对于100千伏以下的X射线，1毫米铅板的屏蔽效果与6毫米铁板相当。