防辐射铅板防护门牙科铅门（诚信防护器材）

在核电设施，工业或X射线系统，放射性同位素项目，粒子加速器工作以及许多其他情况下，辐射可能是一个严重问题。 控制辐射并防止辐射对员工或周围环境造身伤害是发射潜在危险射线的操作设备的重要组成部分。 保护可能受到辐射暴露影响的人体和结构材料是至关重要的问题，以及屏蔽敏感材料，例如电子设备和摄影胶片。调节放射线的影响和穿透程度的过程根据所涉及的辐射类型而变化。 包括中子，伽马射线和X射线的间接电离辐射与直接电离辐射分开，电离辐射涉及带电粒子。 如通过特定颗粒与屏蔽材料的元素特性之间的相互作用所确定的，不同材料更适合于某些类型的辐射。
一般屏蔽属性，辐射屏蔽基于衰减原理，衰减原理是通过阻挡或反弹粒子穿过阻挡材料来减少波或射线效应的能力。 带电粒子可能通过失去与屏障中的电子反应的能量而衰减，而x射线和伽马辐射通过光发射，散射或配对产生而衰减。 通过弹性和非弹性散射的组合可以减少中子的危害，并且大多数中子势垒由鼓励这些过程的材料构成。 工业项目中遇到的主要辐射类型包括：
 伽马和X射线屏蔽 ：这些是电磁辐射的形式，其能量水平高于紫外线或可见光所显示的能量水平。 中子屏蔽 ：中子是既没有正电荷也不是负电荷的粒子，因此可以提供必须阻挡的各种能量和质量水平。α和β粒子： α粒子是带正电荷的氦原子核，相对容易阻挡，而β粒子是带负电的电子，更难以屏蔽。有几个因素会影响放射性屏蔽材料的选择和使用。 诸如衰减有效性，强度，抗损坏性，热性能和成本效率等考虑因素可以多种方式影响辐射防护。 例如，金属结实且抗辐射损伤，但它们的机械性能发生变化，并且在某些方面会因辐射暴露而降低。 同样，混凝土坚固耐用，生产成本相对低廉，但在高温下变弱，在阻挡中子方面效果较差。有关不同类型辐射的更多息，以及辐射屏蔽所涉及的物理学，请访问 物理学会 。
伽玛和X射线屏蔽，在大多数情况下，高密度材料比阻挡或降低辐射强度的低密度替代品更有效。 然而，低密度材料可以通过增加厚度来补偿差异，这与屏蔽应用中的密度一样重要。 由于其高原子序数，铅特别适合于减少伽马射线和X射线的影响。 该数字是指原子内质子的数量，因此铅原子具有相对较多的质子以及相应数量的电子。 这些电子阻挡了许多试图穿过铅屏障的伽马和X射线粒子，并且保护程度可以与更厚的屏蔽屏障相结合。 但是，重要的是要记住，有些光线仍然有可能通过屏蔽，并且在许多情况下可能无法实现 屏障。

外部剂量摄取的因素主要文章： 西弗特有三个因素可以控制从光源接收的辐射量或剂量。 辐射暴露可以通过以下因素的组合来管理：时间 ：减少接触时间会按比例减少有效剂量 。 通过减少暴露时间来减少辐射剂量的一个例子可能是改善操作员培训，以减少他们处理放射源所需的时间。距离 ：由于平方反比定律，增加距离会减少剂量。 距离可以像使用镊子而不是手指处理来源一样简单。屏蔽 ：辐射源可以用固体或液体材料屏蔽，吸收辐射能量。 术语“生物屏蔽”用于吸收放置在核反应堆或其他辐射源周围的材料，以将辐射降低到对人类的水平。
建议的剂量摄取限制，美国能源部2010年在西弗特的剂量图表适用于各种情况和应用。西弗特的各种剂量的辐射，从不足道到致命的。国际放射防护委员会建议在国际放射防护委员会报告103的表8中列出一些剂量吸收限值。对于计划的，紧急的和现有的情况，这些限制是“情境的”。 在这些情况下，对某些暴露的群体给予限制; 计划接触 - 限制职业，和公众接触。 有效剂量的职业接触限值为每年20毫希沃特，平均定义为5年，没有一年超过50毫希沃特。 公共暴露限制是一年1 mSv。紧急暴露 - 对职业和公众暴露的限制，现有暴露 - 所有暴露人员的参考水平。
有关某些限制的更多详细息，请参阅ICRPedia页面。美国能源部的公共息剂量图（如右图所示）适用于美国法规，该法规基于ICRP的建议。 注意，第1至4行中的实例具有剂量率的比例（每单位时间的辐射），而5和6具有总累积剂量的比例。是暴露于辐射和其他职业风险的重要原则的缩写，在英国代表“尽可能低的合理可行性 ”。 [12]目的是尽量减少放射性暴露或其他危害的风险，同时牢记某些暴露可能是可接受的，以便进一步完成手头的任务。 相同的术语ALARA ， “ 尽可能 低的合理可行” ，更常用于英国以外的地区。
在放射学中很好地说明了这种妥协。 辐射的应用可以通过向医生和其他保健专业人员提供医学诊断来帮助患者，但患者的暴露应该足够低，以使癌症或肉瘤 （随机效应）的统计概率保持在可接受的水平以下，并确定性影响（如皮肤发红或白内障）。 对于工人来说，随机效应的可接受发生率被认为与通常被认为是的其他辐射工作中的风险相等。

被动辐射屏蔽是设计综合解决方案的必要元素，以减轻长距离航行期间人类探索的辐射影响。 因此，理解和利用适合于太空飞行中的辐射屏蔽的材料的特性是重要的。 我们在这里介绍了 次空间测试结果，包括Kevlar和聚乙烯辐射屏蔽功能，包括直接测量背景基线（无屏蔽）。 在ALTEA-shield ESA赞助计划期间，在国际空间站（哥伦布模数）上进行测量。 这种材料的屏蔽能力首次在类似于深空环境的辐射环境中进行了测试，这得益于ALTEA系统的特点，该系统只允许选择国际空间站的高纬度轨道。 聚乙烯广泛用于空间辐射屏蔽，因此它是用于比较研究的优良基准材料。 在这项工作中，我们表明Kevlar具有与聚乙烯相当的辐射屏蔽性能，剂量率降低32±2％，剂量当量率降低55±4％（对于10 g / cm 2的屏蔽）。减轻辐射风险是人类探索深空的重要问题之一1 。 深空栖息地的辐射由银河宇宙线（GCR），与太阳活动相关的辐射，如太阳粒子事件（SPE），以及GCR和SPE与空间栖息地相互作用产生的二次辐射组成。船体和/或其他介入材料（如航天服或实验架）。 因此，了解材料的辐射屏蔽特征是朝向空间辐射对抗的集成解决方案迈出的重要一步，其中被动屏蔽将起主要作用。

这些研究的目标是将机组人员的辐射风险降低到合理可行的低水平（ALARA），直至空间辐射暴露风险与地球辐射风险相当的理想情况，不影响允许的任务持续时间。 由于这一目标仍然无法使用现有技术，未来的任务计划会考虑“额外的”辐射风险，这必须低于某个预先设定的阈值。对空间任务中使用的给定材料的辐射屏蔽性能的研究通常遵循三个主要步骤。 首先，通过蒙特卡罗模拟验证材料的屏蔽能力。 如果结果是有希望的，那么可以通过粒子加速器设备中的离子辐射来评估材料特性。 在这些测试中使用的离子预计是太空中丰富的离子。 ，仅对在前两个步骤中显示出 特性的材料进行空间表征。

低纬地球轨道（LEO）在高纬度地区的测量允许研究类似于深空轨道的辐射场，并使用正确的离子光谱来评估作为辐射屏蔽的材料特性。 然而，这些测量比基于地面的测量要求更多资源。 出于这个原因，他们需要对地面材料进行的初步表征（如上所述），并明确指出该材料确实是一个很有前景的候选材料。国际空间站（ISS）是这些空间辐射材料响应测试的 实验室。 即使在地球磁场的保护范围内，高纬度地区国际空间站内辐射环境的光谱也是外层空间辐射光谱2接近的可用复制品。