विभिन्न सामग्रियों के लिए फोटॉन विकिरण के विरुद्ध सुरक्षा की मोटाई की गणना
बिजली उत्पादन के सबसे आशाजनक स्रोत के रूप में परमाणु ऊर्जा की स्थापना, उद्योग, विज्ञान, प्रौद्योगिकी और चिकित्सा के विभिन्न क्षेत्रों में बिजली और अनुसंधान रिएक्टरों, रेडियोन्यूक्लाइड्स और आयनकारी विकिरण के अन्य स्रोतों का उपयोग, जैविक सुरक्षा के डिजाइन और निर्माण के कार्यों के साथ विकिरण सुरक्षा की समस्या के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है।
अधिकांश पोर्टेबल और प्रयोगशाला धातु और मिश्र धातु विश्लेषक एक्स-रे ट्यूब का उपयोग करते हैं, जो आयनकारी विकिरण के स्रोत हैं। हर कोई शरीर के स्वास्थ्य के लिए रेडियोधर्मी विकिरण के असुरक्षित उपयोग के परिणामों को जानता है। मनुष्यों के लिए उपकरणों के सुरक्षित उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए, "विकिरण अवशोषक" के रूप में उपयोग की जाने वाली किसी विशेष सामग्री की मोटाई जानना आवश्यक है।
एक्स-रे ट्यूब से उत्सर्जित कणों की संख्या नहीं है।
N, d मोटाई के संरक्षण से गुजरने के बाद बचे हुए कणों की संख्या है।
गणना करने के लिए, आपको कई अवधारणाओं को जानना होगा:
रैखिक क्षीणन गुणांक μ, 1 सेमी पदार्थ से गुजरते समय विकिरण की तीव्रता में कमी को दर्शाता है और यह माध्यम में एक प्राथमिक पथ dl से गुजरते समय अंतःक्रिया करने वाले किसी दिए गए ऊर्जा के फोटॉनों के अंश dN/N के अनुपात के बराबर होता है, जो इस पथ की लंबाई के बराबर होता है:
1 . डीएन
μ= एन डीएल
द्रव्यमान क्षीणन गुणांक μ m, माध्यम के घनत्व p से संबंधित रैखिक अंतःक्रिया गुणांकों का अनुपात है जिसके माध्यम से फोटॉन विकिरण गुजरता है:
एम
μm= पी
किसी माध्यम में माध्य मुक्त पथ l , क्षीणन गुणांक μ के व्युत्क्रमानुपाती मान होता है:
1
एल = μ
N कानून के अनुसार बदलता है:
एक्स-रे ट्यूबों का N सामान्यतः 10 10 के बराबर होता है और मान लें N=1 है, तो
चूँकि e≈ 2.7, तो
μd=25
इसके बाद, विभिन्न सामग्रियों के लिए क्षीणन गुणांक की तालिकाओं का उपयोग करते हुए, विकिरण ऊर्जा को जानकर, हम रैखिक क्षीणन गुणांक ज्ञात करते हैं।
उदाहरण:
0.04 MeV ऊर्जा के लिए, एल्युमीनियम के लिए क्षीणन गुणांक है, जिसका अर्थ है:
25
डी = 1.33 = 18.8 सेमी
सीसे के लिए µ=सेमी, जिसका अर्थ है:
25
डी = 151 = 0.16 सेमी = 1.6 सेमी
अर्थात् एक्स-रे ट्यूब के सुरक्षित उपयोग के लिए 18.8 सेमी मोटाई वाले एल्युमीनियम तथा 1.6 सेमी मोटाई वाले लेड से बने सुरक्षा कवच लगाना आवश्यक है।