3. Классификация защитных экранов

Защитные экраны могут выполнять различные функции. По преобладающему назначению их можно разделить на следующие группы:

- биологическая защита, предназначенная для защиты биологических объектов, в том числе и человека, от облучения;

- радиационная защита, предназначенная для защиты конструкционных материалов от возможных радиационных повреждений;

- тепловая защита, предназначенная для уменьшения теплового воздействия на материалы.

Конечно, любой защитный экран будет сочетать в себе эти функции, т.е. радиационная защита одновременно может играть роль и тепловой, и биологической защиты.

По типу разделяют экраны на сплошные, представляющие собой неразрывный массив защитного материала; раздельные, состоящие из нескольких частей, при этом выделяют первичную защиту, например, рассеивающую пучок нейтронов, и вторичную защиту, в нашем случае поглощающую рассеянные нейтроны; теневые экраны оставляют защищаемый объект в своей тени относительно излучения; частичные экраны защищают лишь часть объекта, такие экраны применяются, например, при проведении медицинской рентгеновской диагностики.

Защитный экран может быть гомогенным, т.е. защитный материал такого экрана однороден по всему объёму, и гетерогенным, т.е. неоднородным, например, состоящим из слоёв различных материалов с различными защитными функциями.

Защитные экраны также могут быть различной геометрии. Для упрощения расчётов и принятия некоторых приближений, применяют модельные геометрии защитных экранов. Они определяются взаимным расположением источника, детектора и защитного материала. Основные геометрии:

- бесконечная геометрия (рис. 1, а): и источник, и детектор находятся в бесконечной массе защитного материала. Для использования этого приближения применяют критерий бесконечности: защита считается бесконечной, если расстояние от источника или от детектора до края защитного материала превышает 6 – 8 (в зависимости от материала и вида излучения) длин свободного пробега излучения в данном веществе. В качестве примера такой геометрии защиты могут служить источник и детектор, находящиеся в глубине океана на достаточном удалении от поверхности, от дна и от берега;

- полубесконечная геометрия (рис. 1, б, в): здесь возможны два случая – когда детектор находится в толще защиты, а источник – на границе между защитным материалом и вакуумом (рис. 1, б), либо наоборот, когда источник – в толще защиты, а детектор – на границе раздела (рис. 1, в). Примером такой геометрии может являться предыдущий случай, но когда источник находится в глубине океана, а детектор – на его поверхности;

- барьерная геометрия (рис. 1, г): в данном случае и источник, и детектор находятся на границе раздела защитного материала и вакуума, а сам материал защиты находится лишь в пространстве между плоскостью источника и детектора. Геометрия данной модели является достаточно распространённой на практике – различного рода стенки, перегородки и т.п.;

- ограниченная геометрия (рис. 1, д): защитный материал имеет ограничения по всем размерам.

При расчёте защиты обычно используют одну из рассмотренных геометрических моделей защиты.

а

а