31、对于相同厚度的下列材料，哪种材料对高能X射线的屏蔽效果最好()

这道题考察的是不同材料对高能X射线的屏蔽效果。为了理解这个问题，我们需要了解一些基本概念。 **X射线与物质相互作用的方式主要有三种：光电效应、康普顿散射和电子对效应。** - **光电效应**：当X射线光子的能量足够大时，可以将原子中的电子完全从原子中击出，形成光电子。 - **康普顿散射**：X射线光子与自由电子发生碰撞，导致光子能量减少并改变方向。 - **电子对效应**：当X射线光子的能量大于或等于电子静止质量对应的能量（511 keV）时，光子可以转化为一个正电子和一个负电子。 对于高能X射线，主要通过康普顿散射和电子对效应来衰减。因此，屏蔽材料的选择需要考虑其密度和原子序数。 现在我们来看各个选项： A. **水**：水的密度相对较低（约1 g/cm³），且原子序数也较低（主要是氢和氧）。虽然水在某些情况下可以用作屏蔽材料，但对高能X射线的屏蔽效果较差。 B. **聚乙烯**：聚乙烯是一种轻质塑料，密度更低（约0.92 g/cm³），原子序数也很低（主要是碳和氢）。它的屏蔽效果比水还要差。 C. **铁**：铁的密度较高（约7.87 g/cm³），原子序数为26。铁对高能X射线有一定的屏蔽效果，但并不是最佳选择。 D. **铅**：铅的密度非常高（约11.34 g/cm³），原子序数为82。铅具有非常高的原子序数和密度，能够有效地吸收高能X射线，因此是屏蔽高能X射线的最佳材料。 综上所述，**答案是D. 铅**。铅由于其高密度和高原子序数，能够最有效地屏蔽高能X射线。