新型核辐射防护材料的设计及应用探析

　　摘 要：科学技术的进步和经济水平的提升都能够为开展核辐射防护研究提供助推，而找寻新型核辐射防护材料已经成为了研究工作的重点。基于此，文章分析了物质对放射性射线的具体作用，然后阐述了新型核辐射防护材料的设计配方以及其应用工艺，还论述了此类型材料的试验和测试结果，希望能够为相关工作人员带来参考。

　　关键词：核辐射防护;防护材料;放射性射线

　　前言

　　基于核科技的飞速发展，核辐射防护以及核安全已经成为了人们关注的重点。在此过程当中，技术人员对具备轻质高效和强大防护能力的新型辐射防护材料需求迫切。所以，相关工作人员应该基于核辐射与物质的作用机制，利用不同类型的材料开展核辐射防护实验，为找到最适宜的材料提供帮助。

　　1 核辐射防护概况

　　原子核从一种结构或能量状态转变为另一种结构或能量状态时，释放出的微观粒子流就是核辐射，有天然辐射有人工辐射之分。核辐射主要为α射线、β射线和γ射线和中子，它们会对人体健康造成威脅。如果，人体被过量的放射性射线照射，则会产生各种疾病，患癌几率也会大大增加，甚至会直接死亡。而且，照射时间越长、辐射剂量越大，危害性越高。

　　基于此，为了能实现对核技术的深入研究和合理应用，开展有效的核辐射防护工作至关重要。此项工作的开展目的是减少和消除核辐射危害，所以在作业环节需要遵守正当性、合理性、可控性和最优性原则作业[1]。在实践工作中，人们可通过扩大与辐射源的间距、控制受照射时间和使用屏蔽物屏蔽辐射等方式开展外照射防护。而在这一环节，最具备研究价值的就是屏蔽物使用法，对其材质进行研究可以为提高核辐射防护效果奠定基础。

　　2 物质对放射线的作用

　　核技术被广泛应用于军事领域和人们的生产生活环节，为保证技术使用安全和人们的身体健康，必须要开展有效的核辐射防护工作。该项工作的开展应该基于各种放射线的特点以及其与物质的作用机制而开展。

　　从本质上来看，α粒子是氦原子核，α射线的外照射穿透能力相对较弱，开展防护工作时，仅凭一张白纸就能够挡住α射线所带来的核辐射。对于α射线的防护工作而言，应该注意的是内照射而非外照射，因为α射线可以借助于被污染的空气、食物或伤口进入并损害人体。β射线的本质是电子流，大多为负电子流。这种射线的穿透能力强于α射线，但一般金属都能对其进行阻挡。基于β射线与物质的相互作用，将会产生多次散射，所以其辐射距离并非固定，而是分布在某一区间之内。同时，随着β射线持续能力的减弱，其穿透距离也会逐步接近于极限。此外，β射线十分容易被表层组织吸收，所以在其辐射范围内物质表层出现辐射损伤的几率极高，这也造成了防护工作的复杂性[2]。

　　γ射线是由高能量的γ粒子组成的光子流，具有极强的穿透性，但是其电离能力极弱。在开展防护工作时，应该采用外照射防护方法作业。基于γ射线与物质的相互作用，将产生康普顿效应、光电效应、电子对效应等原子反应;若二者的相互作用具有持续性，则原子反应将呈现渐弱性的特点。在实践作业环节，基于电子效应、光电反射效应，物质都可以完成对γ射线能量的消耗。而在放射性射线与物质的互相作用环节，能与中子实现相互作用的物质大多具备质量相似性，比如氢。所以在选取中子辐射防护材料时，可以优先选用氢原子量高的物质。比如，碳氢化合物、石蜡、水、塑料等。同时，中子的衰减速度受到自身能量、屏蔽材料性能和厚度影响。当中子能量较强时，屏蔽材料的能量和厚度将会对辐射防护效果产生重大影响。所以，在作业环节应该强化大截面物质的应用，以便于提高中子防护有效性。

　　3 新型核辐射防护材料的设计和应用

　　基于现有的辐射防护理论，核辐射防护材料的使用效果主要与物质和射线的相互作用关系、规律和方式相关。在核辐射范围内，α射线、β射线、γ射线以及中子都可能穿过材料，并与之产生相互作用，而相应的作用形式也不相同。在实践工作环节，为了保证核辐射防护材料的实用性，相关工作人员需要实现对多种功能元素的筛选和优化组合，以便于确保材料具备综合辐射防护效果。

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文章名称： 新型核辐射防护材料的设计及应用探析

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