为什么铅能防止辐射？

事实上，任何物质都能阻挡核辐射，但不同的是，阻隔能力是不同的。铁、砖、混凝土是常用的辐射屏蔽材料。例如，在用于医疗诊断的X射线能量范围内，24厘米厚的实心砖的保护效果相当于2毫米厚的引线板的保护效果。

封锁能力主要由2个方面决定。

1，原子序数越高，辐射阻挡能力越强。然而，原子数越大，元素越硬，原料越便宜。此外，许多原子序数大的元素本身具有放射性，不适合用于辐射防护材料。铅具有较高的原子序数和较低的材料成本。

2。密度越高，抗辐射能力越强。例如，铅的密度是11.3克/立方厘米。金的密度比铅高，但太贵了。锇是地球上最致密的物质，其密度值为22.8克/立方厘米，这是比较昂贵的。

在某些环境中铅的选择是辐射阻挡能力和材料成本之间权衡的结果。但铅并非唯一的选择：核反应堆的反应堆外层使用的是非常厚的混凝土。总之，任何物质在辐射防护中都有一定的作用。由于铅被广泛用作辐射防护材料，它是“辐射屏障容量与材料成本权衡的结果”。

为什么物质的原子数越高，密度越大，辐射阻挡（X射线或伽玛射线）的效果越好？

这是因为辐射（X射线或伽马射线）通过物质，存在多种相互作用，如光电效应、康普顿效应和电子对效应。这些效应会导致X射线或伽马射线被吸收或散射，从而起到屏蔽的作用。

光电效应：当光子与物质原子的束缚电子相互作用时，光子将所有的能量传递给束缚电子并发射出去，而光子本身消失。

康普顿效应：光子与电子发生非弹性碰撞，一部分能量传递给电子，使它们反冲电子，同时散射光子的能量和运动方向发生变化。

电子对效应：当光子经过原子核时，在原子核的库仑场的作用下，光子被转换成一个正电子和一个负电子。

光电效应、康普顿效应和电子对效应的概率随原子序数Z的增加而增加。

光电效应的概率与Z^5成正比，康普顿效应与Z成正比，电子对效应与Z^2成正比。

例如，铅原子数为82，铁原子数为26。对于低于100kV的X射线，1mm铅板的屏蔽效果等于6mm铁板的屏蔽效果。