射線禁止技術方面，可以採取禁止防護和距離防護原則。禁止防護是指使用原子序數較高的物質，常用鉛或含鉛的物質，作為屏障以吸收不必要的X射線。
基本介紹
- 中文名：射線禁止
- 外文名：Ray shielding
- 類型：輻射防護
- 三要素：距離、時間和禁止
- 適用人群：射線檢測人員
- 禁止：鉛板、混凝土等
簡介,禁止材料,禁止效果,材料密度對禁止性能的影響,吸收原子核外內軌道電子能級的影響,吸收原子核外電子分布對禁止性能的影響,防護原理,
簡介
對於射線檢測人員，主要考慮的是外照射的輻射防護，通過防護控制外照射的劑量，使其保持在合理的最低水平，不超過國家輻射防護標準規定的劑量當量限值。射線防護的三要素是距離、時間和禁止，或者說射線防護的主要方法是時間防護、距離防護和禁止防護，俗稱為射線防護的三大方法。
X射線穿透人體將產生一定的生物效應。若接觸的X射線量過多，超過容許曝射量，就可能產生放射反應，甚至產生一定程度的放射損害。但是，如X射線曝射量在容許範圍內，一般影響極小。人們不必因為輻射而拒絕必要的X光和CT檢查，更不必為此連醫院的放射科的區域都不敢進。
技術方面，可以採取禁止防護和距離防護原則。禁止防護是指使用原子序數較高的物質，常用鉛或含鉛的物質，作為屏障以吸收不必要的X射線。距離防護是指利用X射線曝射量與距離平方成反比這一原理，通過增加X射線源與人體間距離以減少曝射量。
技術方面，可以採取禁止防護和距離防護原則。禁止防護是指使用原子序數較高的物質，常用鉛或含鉛的物質，作為屏障以吸收不必要的X射線。距離防護是指利用X射線曝射量與距離平方成反比這一原理，通過增加X射線源與人體間距離以減少曝射量。
禁止材料
對於X射線常用的禁止材料是鉛板和混凝土牆，或者是鋇水泥（添加有硫酸鋇-也稱重晶石粉末的水泥）牆。禁止材料的厚度估算通常利用了半值層(半價層)的概念。在X射線檢測中利用的是寬束X射線，下表給出了寬束X射線在鉛和混凝土中的近似半價層厚度T1/2和1/10價層厚度T1/10。注意：由於鉛板的純度及純淨度、混凝土的配方以及組織結構上必然存在的差異，因此表中給出的半價層厚度只能作為參考值，在實際套用中必須考慮增加保險量。
在禁止防護計算中，需要考慮兩個方面的因素，即由射線源直接穿過禁止物的初級輻射禁止，還有射線在禁止物上引起的散射輻射也是需要考慮禁止的。概括而言，禁止防護的要點是在射線源與人體之間放置一種能有效吸收射線的足夠厚度的禁止材料。
單質防護材料： (1)鉛 ，密度I 1.35g1cm3，是最早套用於輻射防護的材料。鉛對低能或高能X光子和Y光子均有很高的衰減本領，易加工、價格不貴。但鉛對低能X-ray反向散射高、硬度低、不耐高溫、有毒性、使其套用受到限制。(2)鐵 ，密度7.8創cm3，鐵的機械性能好、價廉、易於獲得，且鐵的反向散射百分率僅為鉛的65。因此，鐵是一類防護性能和結構性能均較好的禁止材料。鐵可以製成不同厚度和形狀的板材，用作各類防護材料的襯布材料。氧化鐵亦可用作其他防護材料的填料。
混凝土：混凝土常用於輻射源的結構禁止，現仍在使用中。雖然據報導一種由S. Pb. Fe的化合物經燒結獲得的一種材料，可作為水泥的替代產品，但未見有實際套用的報導。
鉛橡膠：鉛橡膠是由優質天然橡膠或合成橡膠與氧化鉛等金屬氧化物混煉、硫化製成的橡膠類製品’。主要用於製作各種防護用途的個人防護服、與X射線機配套套用的局部防護吊簾。活動防護屏、以及製作醫療照射中病人使用的各種形式的接觸禁止等。目前，國內己有數家生產鉛橡膠的廠家。
防輻射無機鉛玻璃：
在玻璃的製造過程中，除光學玻璃的固有成份外，加入高原子序數的重金屬氧化物，如PbO. BaO. Bi203等即可形成透明的防輻射玻璃。用於對X-ray(y-ray)防護時需透明禁止的射線裝置、放射性工作場所等，如X-ray用的螢光屏鉛玻璃、固定防護設施上的觀察窗、放射性同位素套用中的局部防護禁止等，一般稱為ZF系列。目前，我國有防輻射無機鉛玻璃生產廠家數十家，其產品性能己接近國際水平。
防輻射有機鉛玻璃：
有機鉛玻璃是在普通有機玻璃內引入氧化鉛的透明禁止材料。主要原料為甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲醋和氧化鉛。七十年代末，日本協和瓦斯化學工業株式會社首先開拓出防X射線有機鉛玻璃並取得專利[Is}，此後又相繼有專利報導，我國“七五”之間將有機鉛玻璃列入開發項目，並獲成功。
玻璃鋼類複合防護材料：這類材料是八十年代初期開始研製開發的一種防護材料，是在普通玻璃纖維增強材料的基礎上，加入鉛、鋇等氧化物、硫化物及鎢、鋼、鑽等金屬元素作為防輻射成份而形成的塑型材料。目前使用的成型材料多採用耐輻射、抗老化性能較好的不飽和聚醋樹脂，增強材料採用粗紗和玻璃纖維布。
禁止效果
設計禁止材料禁止射線。 一種材料對光子吸收能力的大小，即禁止效果的好壞，取決於入射光子與材料發生光電效應和康普頓效應的幾率的高低。
設計禁止材料要考慮光電吸收截面。當入射光子的能量足以使吸收物質的原子核上的一個K電子脫離原子，引起共振吸收，在此能量下的吸收係數由一個突然的增加，這個能量叫K吸收限。因此，除了增加材料的密度以外，吸收原子的核外電子數量、內軌道電子能級大小和能級數量，軌道電子分布也都影響材料的吸收性能。
材料密度對禁止性能的影響
對光電效應而言，由於光電效應是光子與內殼層電子發生的相互作用，因不同子序數的元素，其內殼層電子數是一樣，因而，單位體積內內殼層電子數的大小取決於吸收材料的密度的高低。高質量密度的物質，單位體積內所含吸收原子的原子數較多，內殼層電子數相應較多，對特定能量的光子而言，發生光電效應的幾率就大。 對康普頓效應而言，外殼層電子數及自由電子數越多(主量子數大的元素)，康普頓效應發生的幾率就越大，在對材料密度的要求上，與光電效應是一致的。 顯然，選擇高原子序數、高質量密度元素作為吸收物質，將對吸收性能有大的貢獻。
吸收原子核外內軌道電子能級的影響
分析各種物質的質量衰減係數和入射光子能量的關係可知，對任一種特定的物質，均存在一個或幾個能量值，在此能量值，吸收係數會發生突然增大，這個使吸收係數陡增的能量值叫做這種物質的吸收限或稱吸收邊，其數值等於內殼層電子的結合能。 由於光子能量的完全消失最終是在光電效應過程中完成的，所以若吸收材料中存在多個吸收限，則對連續能量光子束來講，在多處均能因光電效應的貢獻而提高吸收效率。入射光子在K吸收限處吸收得多，利用這一特徵將多種元素按一定比例適當的組合在一起，所形成的複合禁止材料對一定能量範圍的光子的禁止效果，將會明顯優於構成該複合禁止材料的任一單質材料。
吸收原子核外電子分布對禁止性能的影響
入射光子必須和吸收原子核外電子相撞，其能量才會被衰減，若入射光子在其前進方向上未能與電子發生任何形式的碰撞，則光子能量不會被消耗。光子與電子碰撞的幾率的高低，不僅和電子密度有關，還與電子密度一定的情況下，核外電子分布或。軌道伸展方向有關。在材料設計上，若能使吸收原子的核外電子具有多個空間伸展方向，且若能使多伸展方向(軌道)相互“靠攏”、“交叉”、“重疊”，則將會大大提高材料內光子與電子相互作用的幾率。
