Beth yw gofynion amddiffyn rhag ymbelydredd ar gyfer mewnblannu nodwyddau tyllu gronynnau ymbelydrol?

Nov 13, 2022

Oherwydd y gwahanol fecanweithiau rhyngweithio rhwng gwahanol belydrau a sylweddau, mae'r dulliau amddiffyn ar gyfer gwahanol belydrau hefyd yn wahanol.

Niwclysau'r heliwm egni uwch-4 yw gronynnau alffa --. Oherwydd ei fàs mawr a dau dâl positif, mae egni gronynnau'n cael ei ddefnyddio'n gyflym yn y deunydd amsugno oherwydd gweithred maes Coulomb y deunydd amsugno a'r gwrthdrawiad elastig ag atomau eraill. Felly mae gronynnau alffa yn cael eu hamddiffyn yn hawdd rhag arbelydru allanol, fel arfer gan ddarn o bapur; Daw niwed gronynnau alffa yn bennaf o arbelydru mewnol. Gan fod gronynnau alffa yn defnyddio'r holl egni o fewn pellter byr iawn (tua 4 ~ 8MeV), mae'r difrod i'r celloedd a'r meinweoedd arbelydredig yn ddifrifol iawn.

Beta -- Trawstiau electronau cyflym yw gronynnau beta gyda gwefr negatif (gwef bositif ar gyfer positronau) a màs 1/1837 o broton neu niwtron. Mae cynhwysedd treiddiad pelydrau beta yn gyfartalog, rhwng pelydrau alffa a gama. Mae'n hawdd cynhyrchu Bremsstrahlung pan fydd pelydrau beta yn rhyngweithio â sylweddau. Mae'r ffenomen hon yn arbennig o hawdd i'w chael mewn sylweddau â phwysau atomig mawr. Felly, mae amddiffyn ffynonellau ymbelydrol beta â gweithgaredd mawr yn gyffredinol yn cael eu hamddiffyn yn gyntaf gan ddeunyddiau ysgafn megis plexiglass, ac yna'n cael eu cysgodi gan sylweddau â phwysau atomig mawr. Dylid ystyried datguddiadau mewnol ac allanol ar gyfer amddiffyniad rhag pelydrau beta.

- pelydrau (pelydrau-X) yn eu hanfod yw trawstiau ffoton ynni uchel (ymbelydredd electromagnetig), oherwydd nid yw'r ffoton yn cael ei gyhuddo, ac mae ei màs gweddill yn 0, yn llai hawdd i golli egni. Pan fydd pelydrau'n rhyngweithio â mater, mae tri math o effeithiau yn bennaf: effaith ffotodrydanol, gwasgariad Compton a difodiant pâr electronau i golli egni (mae cyfran y gwahanol egni yn wahanol). Mae cynhwysedd treiddiad pelydrau gama yn gryf, ac yn gyffredinol mae angen cysgodi deunyddiau â nifer atomig uwch (fel plwm, wraniwm wedi'i ddihysbyddu, twngsten) neu goncrit a dŵr gyda thrwch mwy ar gyfer cysgodi. Yn gyffredinol, mae'n anoddach amddiffyn rhag pelydrau gama ynni uwch. Mae amddiffyn -rays yn ymwneud yn bennaf ag arbelydru allanol. Wrth gwrs, mae pelydrau gama fel arfer yn digwydd gyda phydredd alffa a beta, felly ni ellir anwybyddu'r amddiffyniad rhag arbelydru mewnol.

n -- Rhif màs y niwtron yw 1, yr un màs â phroton, ac nid oes ganddo wefr. Gall gwrthdrawiadau elastig ac anelastig ddigwydd pan fydd niwtronau yn rhyngweithio â mater. Pan fydd gwrthdrawiad elastig yn digwydd, mae'r niwtron yn colli egni penodol ac yn arafu'n raddol. Pan fydd gwrthdrawiad anelastig yn digwydd, mae'r egni'n cael ei amsugno gan y niwclews targed ac mae adwaith niwclear yn digwydd. Gan nad oes gan niwtronau wefr, mae ganddynt fwy o dreiddiad. Mae niwtronau yn cael eu hamsugno'n bennaf gan ddeunyddiau â niferoedd atomig isel (mae eu hegni'n cael ei ddefnyddio gan wrthdrawiadau elastig). Mae paraffin, graffit a deunyddiau eraill yn ddeunyddiau amddiffyn da iawn.

2