Материали за екраниране с гама радиация - безопасност на живота
2.4 Материали за защита срещу гама-лъчение
Гама-лъчението се намалява най-ефективно от материали с голям атомен номер и висока плътност (олово, стомана, бетон, магнетит и други руди, оловно стъкло). В атомните електроцентрали бетонът, металните конструкции и водата обикновено се използват като биологични екраниращи материали . Помислете за някои материали, които са широко използвани като защита срещу гама-лъчение.
Водата се използва не само като заместител на неутрон, но и като защитен материал срещу неутронно излъчване поради високата плътност на водородните атоми. Когато топлинните неутрони се абсорбират от водородни ядра съгласно реакцията H (n, γ) D, се появява улавяне на γ-излъчване с енергия E = 2.23 MeV. Уловимото гама-лъчение може да бъде намалено чрез използване на борирана вода. Термичните неутрони се абсорбират от бор според реакцията B (n, α) Li, а улавящото лъчение има енергия от E = 0,5 MeV. Структурно защитата от вода се извършва под формата на секционни резервоари, изработени от стомана или други материали, пълни с вода.
Полиетиленът (p = 0,93 g/cm 3, nn = 7,92 · 10 22 ядра/cm 3) е термопластичен полимер (CnH2n), който е по-добър модератор от водата. Те се използват под формата на листове, ленти, пръти и др. в такива защитни зони, където температурата тполиетилен е по-ниска от t омекотяване = 368K. Необходимо е да се вземе предвид високият коефициент на неговото линейно разширение (13 пъти повече от този на желязото). С увеличаване на t, полиетиленът омеква и след това се възпламенява, образувайки въглероден диоксид и вода. Защитните свойства от γ-лъчението са приблизително същите като тези на водата. Боросъдържащите вещества се добавят към полиетилена, за да се намали улавящото γ-излъчване.
От други вещества, съдържащи водород, се използват различни пластмаси (полистирол, полипропилен) и метални хидриди.
Оловото се използва за защита под формата на отливки (покрити със стоманени листове), листове и изстрел. Оловото има най-високите екраниращи свойства от гама-лъчението от наличните евтини материали. Препоръчително е да го използвате, когато е необходимо да ограничите размера и теглото на защитата. Използването на олово е ограничено до ниска точка на топене (600 K). Защитни материали волфрам, тантал могат да се използват в горещи зони, където използването на фистула е изключено. Непрактично е тези метали да се използват за защита на индустриални реактори, тъй като те са изключително скъпи.