常用的β射线屏蔽材料

1.β射线的性质

β射线(β粒子)是具有连续能谱的正电子或负电子流,通常是负电子流。它是原子核内一个中子变成一个质子时放出的一个带负电荷的电子。当原子核内的一个质子变成一个中子时却放出一个带正电的电子。为区别于一般的电子,将这两种电子统称为β粒子(β射线),前者以β-、后者以β+表示,电子、β-、β+本质相同,统称为带点粒子,三者屏蔽材料亦相同。

2.β射线的最大射程

带点粒子进入物质后,沿入射方向所能达到的最远距离,称为带电粒子在该物质中的射程。只要物质层的厚度等于或大于带电粒子在其中的射程,则所有入射的带电离子都将被吸收。

β射线的穿透能力取决于其能量,一般所称的β粒子的能量均指其最大能量,而β射线的平均能量大致为最大能量的1/3。β粒子的穿透力比不带电的光子-X、γ射线小得多,若将能量相同的γ射线与β射线的穿透能力比较,β射线的穿透能力仅约为γ射线穿透能力的1%。

3.轫致辐射

β射线的穿透能力虽小,但它易被组织的皮肤层吸收,引起皮肤黏膜的损害,所以对β射线的屏蔽防护应有足够的重视。同时,β射线与物质作用时,一部分动能还会以X射线的形式辐射出来,这种辐射称为轫致辐射,而轫致辐射的强度与β射线的能量成正比,与屏蔽材料的有效原子序数Z的平方成正比。如果吸收β射线的物质是厚材料,β射线能量转化为轫致辐射的部分就只与Z成正比了。轫致辐射的最大能量近似等于β射线的最大能量,而穿透力被β射线大得多,因此对β射线外照射的防护必须用两层屏蔽材料,第一层(内层)用低原子序数的材料(如铝、有机铅玻璃)吸收β射线,第二层(外层)用高原子序数的材料(如铁、铅)屏蔽轫致辐射。

4.常用屏蔽材料

屏蔽β射线常用的材料有铝、有机铅玻璃、普通玻璃、塑料等。而屏蔽轫致辐射的材料与屏蔽X射线、γ射线者相同。

 

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