Длины релаксация нейтронов в среда в зависимости от среды и энергия нейтронов

Среда	e = 4 МэВ	e = 14... 15 МэВ -
M*, г/см2	L*, r/cM2	q	m*, г/см2	L*,г/см2	q
Вода Углерод Железо Свинец		6,2 59,5	5,4 1,4 4,9 4,0		14,2 32,9 64,2	1,3 2,7 2,9

Так как длина релаксации зависит от толщины защиты, плотность потока (мощность дозы) нейтронов обычно определяют по формуле

(6.69)

где D h_i и т — соответственно толщина (i-го слоя защиты, при которой длина релаксации может быть принята постоянной, равной L_i, и число слоев, на которые разбита защита.

На начальном участке толщиной (2...3)L закон ослабления может отличаться от экспоненциального, что учитывают коэффициентом q (см. табл. 6.13), на который умножаются правые части соотношений (6.68) и (6.69).

При проектировании защиты от нейтронного излучения необходимо учитывать, что процесс поглощения эффективен для тепловых, медленных и резонансных нейтронов, поэтому быстрые нейтроны должны быть предварительно замедлены. Тяжелые материалы хорошо ослабляют быстрые нейтроны. Промежуточные нейтроны эффективнее ослаблять водородосодержащими веществами. Это означает, что следует искать такую комбинацию тяжелых и водородосодержащих веществ, которые давали бы наибольшую эффективность (например, используют комбинации Н₂О + Fe, Н₂О + Рb).

Защита от заряженных частиц. Для защиты от a и b-частиц излучения достаточно иметь толщину экрана, удовлетворяющую неравенству: h > R_i, где R_i — максимальная длина пробега a (i = a) или b (i = b) частиц в материале экрана. Длину пробега рассчитывают по эмпирическим формулам. Пробег R_a -частиц (см) при энергии e = 3...7 МэВ и плотности материала экрана r (г/см³)

Максимальный пробег b-частиц

2,5e в экране из алюминия;

R_b =

450e в воздухе.

Обычно слой воздуха в 10 см, тонкая фольга, одежда полностью экранируют a-частицы, а экран из алюминия, плексигласа, стекла толщиной несколько миллиметров полностью экранируют поток b-частиц. Однако при энергии b-частиц e > 2 МэВ существенную роль начинает играть тормозное излучение, которое требует более усилений защиты.