核能源的开发和利用是可以节约地球的资源,而且可以达到很好的资源供给和支持。所以在现在的很多的也是建立了核电站,这样的设施的建立是需要很强的科技的支持,并且在后期的维护上也是需要的人才的。正所谓是福祸相存,福岛核电站的泄露相信依然是很多人的噩梦。在这样的高辐射环境中工作,需要做好很好的防护隔离措施,而铅衣是能够很好的阻挡核辐射的,那么他的科学原理是什么呢?
世界上能量的表达都是通过电磁波来实现的,核辐射也是一种电磁波,它是由原子的核变而产生的,主要包括α、β、γ三种射线。
怎么才能挡住这些射线呢?
其实物体都可以,只是阻挡能力是有差别的。举个例子,1mm铅板的屏蔽效果等于6mm铁板的屏蔽效果,又等于12cm厚的实心砖块。
核电站的外围防辐射屏障用的也不是铅,而只是混凝土而已,只要足够厚,射线即便穿透能力再强,也会被隔档住。
为什么射线会被挡住呢?
凡是物质都是由原子组成的,代表辐射能量的光子在穿越物质的“原子阵列”的时候,会被这些原子所吸收,这个过程有三种效应:光电效应、康普顿效应、电子对效应。
简单解释下这三种效应:
光电效应:光子把能量转移给核外电子,自己则消失;
康普顿效应:光子与电子发生碰撞,一部分能量转移给电子,使它成为反冲电子,而光子自身携带的能量和传播方向会发生改变;
电子对效应:光子经过原子时,被原子核的库伦力所吸引,被转化成为1个正电子和1个负电子,并很快湮灭。
那么为什么是铅呢?
因为铅的密度大,即铅内部原子的质子数和电子数足够密集,从而更难被穿越。
那为什么不是其它密度更大的物质呢?
其它的大密度物质要么难以获取,要么的珍贵(如金),相比之下,铅已经是较理想的选择了。