工业上一直使用铅作为屏蔽材料,工业上的选材一般都具有取材容易、价格低廉、性能稳定的共同优势。
铅经常被用来防核辐射的原因是什么?
1.优质铅延展性弱,延展性强,非常软。可以用钉子在它的表面做标记,这样可以很容易地把铅加工成各种形状。铅的真实颜色是银白色,但因为在空气中,容易被空气中的氧气氧化成灰黑色的氧化铅,其银白色的光泽逐渐变得暗淡。
然而,这层氧化铅形成了一层致密的薄膜,阻止了内部的铅被进一步氧化。正因为如此,铅不容易被腐蚀。
2.容易获得且价格低廉。
铅在地壳中的含量为0.0016%,虽然比铁、铝、钙、镁、钾等元素少很多。但是,如果这些要素太多,我们又能怎么办呢?原子序数太小,无法屏蔽射线。但与其他可用于屏蔽辐射的金属相比。
比如黄金储备就丰富多了。在自然界中,铅资源大多以伴生矿物的形式存在。铅基矿床和单铅矿床的资源储量仅占总储量的32.2%,铅在地壳中的丰度为14ppm。目前已探明的铅资源量达20多亿吨,资源储量8700万吨。相比之下,地壳中的黄金只有0.0011PPm,开采难度很大。所以铅的价格相对便宜。这是在工业界流行的一个主要原因。
3.铅是自然界中原子序数相对较高的物质。当射线遇到物质时,会与物质相互作用,导致射线的强度和能量减弱。弱化程度与屏蔽物质的原子序数和密度有关。原子序数和密度越大,射线衰减能力越强。
理论上任何物质都可以用来屏蔽射线,只是剂量不同。铅的原子序数和密度都比较大。当然,它阻挡辐射的能力很强,是屏蔽射线的常用物质。此外,工程中也经常使用混凝土来屏蔽辐射,比如常见的核电站。
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