鉛當量

衡量物體吸收輻射線能力的指標

為便於比較各種防護材料的屏蔽性能,通常以鉛為參照物,把達到與一定厚度的某屏蔽材料相同的屏蔽效果的鉛層厚度,稱為該屏蔽材料的鉛當量。用鉛作為基準物質時以鉛的厚度來表示的衰減當量。

介紹


用鉛​作為基準物質時以鉛的厚度來表示的衰減當量。相當於1mm厚的密度​(11.34g/cm3)的鉛板所能達到的防護射線效果。
為便於比較各種防護材料的屏蔽性能,通常以鉛為參照物,把達到與一定厚度的某屏蔽​材料相同的屏蔽效果的鉛層厚度,稱為該屏蔽材料的鉛當量,單位以mmPb表示。鉛當量越大,則該物體的防護能力越好。鉛的厚度可按公式dpb=uxdx/upb計算。其中,ux為組成物體的材料的減弱係數,dx為物體的厚度,upb為鉛的減弱係數。
X線診斷機房的主防護應有2mm鉛當量的厚度,副防護應有1mm鉛當量的厚度。主防護指對原發射線照射的屏蔽防護。副防護指對散射線或漏射線照射的屏蔽防護。
鉛當量與射線能量相關,鉛玻璃在100kV時的鉛當量比250kV時的小得多。理論上純12mmPb板=12mmPb鉛當量。純度按IEC要求,99.9%以上,實際中很難做到,鉛會氧化,並且厚度均勻性、避免損傷、內部緻密性都會影響鉛當量,因此12mm的純鉛板並不完全有12mmPb當量,但做工程估算足夠。

拓展鉛當量標準


同一厚度的同一種防護材料的鉛當量並不是固定不變的,有些防護材料的鉛當量是隨著使用的X射線峰值管電壓而變化的。對含鉛的防護材料和用品,鉛當量隨使用的X射線峰值電壓變化不大,但鉛對X射線峰值管電壓介於40.0~88.0keV之間的電離輻射存在一個鉛的“弱吸收區”;而對非含鉛的防護材料和用品,鉛當量隨使用的X射線峰值電壓變化較大,對同一種防護材料的X射線防護服鉛當量的測試,應在一定範圍內不同的管電壓下測試其鉛當量值,其測試值應不少於5個,以最小值確定防護材料鉛當量等級。

計算公式


鉛當量較大,則該物體的防護能力越好。鉛的厚度 可按公式dpb=uxdx/upb計算。其中,ux為組成 物體的材料的減弱係數,dx為物體的厚度, upb為鉛的減弱係數。

射線防護


鉛的原子序數為82,具有良好的能量吸收特性,且易獲得,是一種用以屏蔽高能電離輻射的理想材料,傳統的屏蔽材料主要為鉛橡膠和鉛塑料。人們用鉛當量來衡量屏蔽材料對電離輻射射線的吸收能力。國內外X射線防護服標準中規定的鉛當量值,根據人體防護部位、照射條件等因素的不同一般在0.1~1.0mmpb之間。
在X射線照射量較低的作業環境中可選用0.1mmpb的防護服,既使作業人員減輕了負重和疲勞,又可達到防護的目的;而對於人體重點防護部位,如性腺和生殖系統,則應選用0.5mmpb和1.0mmpb的防護服或用具。X射線防護服按鉛當量的大小應分為:Ⅰ型(0.15mmpb);Ⅱ型(0.25mmpb);Ⅲ型(0.35mmpb);Ⅳ型(0.5mmpb)。
衰減當量 attenuation equivalent——基準物質的厚度。在規定輻射質量的線束中和規定的幾何條件下,以該基準物質代替所考慮的物質時,有相同衰減程度。以米的適當約量單位表示,同時給出基準物質和入射束輻射質量。