Zein da Wolksten Aleazio ezkutuaren funtzionamendu printzipioa?

1. Oinarrizko printzipioa: elkarrekintzaren bidez

Erradiazio-armarriaren helburu nagusia erradiazioaren intentsitatea ahultzen da material batetik igarotzen den heinean. Tungsteno aleazioak nabarmentzen du bere propietate bereziak direla eta.

Jabetza funtsezkoa: aparteko dentsitatea

Tungsteno astun aleazioak ~ 17-19 g / cm³ du dentsitatea du. Hori da beruna (11,3 g / cm³) edo altzairua bezalako estaldura tradizionalak baino nabarmen handiagoa da (7,8 g / cm³).

Zergatik da dentsitateak: Imajinatu erradiazioa energia txikiko partikula (edo fotoi) espazioa hegan egiten duten erradiazio gisa. Zenbat eta atomo gehiago bere bidean sartu, orduan eta aukera handiagoa izango da partikula horietako batek atomo batekin talka egingo duela eta energia galtzea. Dentsitate altuak zentimetro kubiko bakoitzeko atomo gehiago esan nahi du, erradiazioak barneratzeko askoz ere zailagoa den "horma" sortuz.

Jabetza gakoa: zenbaki atomiko altua (z)

Tungstenoak zenbaki atomiko oso altua du (z = 74), bere atomoak esan nahi du elektroi ugariz inguratutako nukleo handi eta trinko bat.

Zergatik gai atomikoen gaiak: Ezkutuaren eraginkortasuna, bereziki energia handiko fotoien aurka (X izpiak eta gamma izpiak), ezkutu materialaren kopuru handia duten prozesuen arabera arautzen da. Z maila altuagoek izugarri areagotzen dute elkarrekintza horien probabilitatea.

2. Nola funtzionatzen du erradiazio mota desberdinen aurka

Elkarreragin-mekanismo espezifikoa erradiazio motaren araberakoa da:

A. X izpiak eta gamma izpiak (fotoi)

Hau da, wolframio distiratsuena distira egiten du. Fotoiek ez dute masa edo kargurik, beraz, atomo batekin elkarreragin zuzenak soilik gelditu daitezke. Hiru prozesu funtsezko gertatzen dira:

Efektu fotoelektrikoa: Fotoi batek barruko shell elektroi batekin talka egiten du wolframio atomo batean eta bere energia guztia transferitzen du, elektroia atomotik botatzen duena. Fotona erabat xurgatuta dago. Eragin hori nabarmentzen da energia txikiagoetan eta (z⁴ / z⁵) proportzionala da, tungstenoaren z eta izugarri indartsua da.

Compton sakabanaketa: Energia altuko photon batek kanpoko elektroi loostikoarekin talka egiten du. Energiaren zati bat soilik transferitzen du elektroiari, atzera eginez, eta fotoia bera energia baxuagoko norabide berri batean sakabanatzen da. Prozesu honek behin eta berriz birzuzentzen du erradiazio-izpiak armarriaren barruan.

Bikoteen produkzioa: Energia handiko fotoi osoetarako (> 1.02 MEV), fotoak tungsteno-nukleo baten eremu elektriko indartsuarekin elkarreragiten du eta materia-antimatter bikote bihurtzen da (elektroia eta positroa). Partikula horiek sortzeak fotoiaren energia kontsumitzen du.

Laburbilduz: Tungstenen Z eta dentsitatea oso litekeena da elkarrekintza horiek, hau da, fotoi xurgatu edo nabarmen ahultzen dira oso distantzia laburrean.

B. alfa eta beta partikuletarako

Alpha partikulak (nukleoak): Hauek astunak, kargatuta eta erraz gelditzen dira. Armarri mehea nahikoa da. Tungstenoa ez da normalean alfa-agiri hutsak erabiltzen gehiegikeriagatik; Beta partikulak moteldu direnean sortutako bigarren mailako X izpiak (Bremsstrahlung) blokeatzea da.

Beta partikulak (elektroiak): Beta partikulak tungsteno bidez pasatzen diren heinean, moteldu egiten dira elektroiekin (ionization) eta nukleo atomikoek (Bremsstrahlung erradiazioa) desbideratzen dituzte. Tungstenen dentsitatea modu eraginkorrean gelditzen da.

C. Neutroientzat

Neutroiak kargatu gabekoak dira eta ezin dira ionizazioek bakarrik gelditu. Blinding-ek bi pausoko ikuspegi desberdina behar du:

Neurketa: Neutroi bat lehenik moteldu behar da (moderatua) atomo arinak talka eginez (hidrogenoa uretan, polietilenaz edo parafinarekin bezala). Neutroi azkarrek energia galtzen dute talka horietan eta neutroi "termiko" motelak bihurtzen dira.

Xurgatze: Behin moteldu ondoren, neutroi termikoak elementu zehatzen nukleoek harrapatu (xurgatu) harrapatu daitezke, hala nola Boron-10 edo Kadmioa. Tungstenoa bera ez da neutroi xurgatzaile ona.

Tungstenaren eginkizuna: Eremu mistoko erradiazioan (adibidez, erreaktore nuklearrak), non neutroi eta gamma izpiak dauden, wolframio edo tungstenoetan oinarritutako konposatuak erabiltzen diren. Tungstenoak gamma izpiak modu eraginkorrean blokeatzen ditu, boroiko polimeroak edo neutroi xurgatzeko beste material batek, askotan aleazioan sartu edo txertatuta, neutroiak kudeatzen ditu.