Οι ραδιενεργές ακτίνες απορροφώνται από ποια μέταλλα;
Τύποι ραδιενεργών ακτίνων:
* σωματίδια άλφα: Αυτά είναι σχετικά μεγάλα και βαριά σωματίδια που αποτελούνται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Σταματούν εύκολα από ένα λεπτό φύλλο χαρτιού ή ακόμα και μερικά εκατοστά αέρα. Δεν απορροφώνται έντονα από μέταλλα.
* Βήτα σωματίδια: Αυτά είναι ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας ή πομόνια. Μπορούν να διεισδύσουν πέρα από τα σωματίδια άλφα, απαιτώντας μερικά χιλιοστά αλουμινίου ή μερικά εκατοστά πλαστικού για να τα σταματήσουν. Ορισμένα μέταλλα, όπως το μόλυβδο, είναι καλοί στην απορρόφηση σωματιδίων βήτα.
* ακτίνες γάμμα: Πρόκειται για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υψηλής ενέργειας. Είναι η πιο διεισδυτική από τις τρεις, απαιτώντας παχιά στρώματα πυκνών υλικών όπως το μόλυβδο ή το σκυρόδεμα για να μειώσουν σημαντικά την έντασή τους. Πολλά μέταλλα, συμπεριλαμβανομένων μολύβδου, βολφραμίου και σιδήρου, χρησιμοποιούνται για την προστασία των ακτίνων γάμμα.
Πώς αλληλεπιδρούν τα μέταλλα με τις ραδιενεργές ακτίνες:
* φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Αυτό είναι όπου μια ακτίνα γάμμα αλληλεπιδρά με ένα ηλεκτρόνιο στο μέταλλο, εκτοξεύοντας το ηλεκτρόνιο και την απώλεια ενέργειας.
* Compton Scattering: Σε αυτή τη διαδικασία, μια ακτίνα γάμμα αλληλεπιδρά με ένα ηλεκτρόνιο, διασκορπίζοντας την ακτίνα γάμμα προς μια διαφορετική κατεύθυνση και χάνει κάποια ενέργεια.
* Παραγωγή ζεύγους: Στις υψηλές ενέργειες, μια ακτίνα γάμμα μπορεί να αλληλεπιδράσει με το ηλεκτρικό πεδίο ενός πυρήνα, δημιουργώντας ένα ζεύγος ηλεκτρονίων-όρνου.
Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται συχνά ως υλικό θωράκισης επειδή:
* Υψηλός ατομικός αριθμός: Ο μόλυβδος έχει υψηλό ατομικό αριθμό, που σημαίνει ότι τα άτομα του έχουν πολλά ηλεκτρόνια, καθιστώντας πιο πιθανό να αλληλεπιδράσουν με τις ακτίνες γάμμα μέσω του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος.
* Υψηλή πυκνότητα: Ο μόλυβδος είναι πυκνός, που σημαίνει ότι υπάρχουν πολλά άτομα που συσκευάζονται μαζί, αυξάνοντας την πιθανότητα αλληλεπίδρασης.
Άλλα μέταλλα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για θωράκιση ανάλογα με τον συγκεκριμένο τύπο ακτινοβολίας και το επιθυμητό επίπεδο θωράκισης:
* σκυρόδεμα: Αν και δεν είναι μέταλλο, το σκυρόδεμα είναι πολύ αποτελεσματικό στην εξασθένηση των νετρονίων, τα οποία είναι ένας άλλος τύπος ακτινοβολίας.
* Σίδερο: Χρησιμοποιείται στην θωράκιση ακτινοθεραπείας, καθώς παρέχει μια καλή ισορροπία κόστους και αποτελεσματικότητας.
Συνοπτικά, τα μέταλλα δεν "απορροφούν" ραδιενεργές ακτίνες με την παραδοσιακή έννοια. Αλληλεπιδρούν μαζί τους μέσω διαφόρων διεργασιών και ορισμένα μέταλλα είναι πιο αποτελεσματικά στην εξασθένηση συγκεκριμένων τύπων ακτινοβολίας από άλλους.
