单选题
30、相同厚度的下列物质,哪种对MeV能量量级的γ射线屏蔽效果好()
A
水
B
水泥
C
铁
D
铅
答案解析
正确答案:D
解析:
**解析:**
γ射线(伽马射线)是一种高能电磁波,具有很强的穿透能力。物质对γ射线的屏蔽效果主要取决于物质的**密度**和**原子序数**。
1. **屏蔽原理**:
γ射线与物质相互作用的主要机制包括光电效应、康普顿散射和电子对效应。对于MeV能量量级的γ射线,康普顿散射占主导地位,但高密度和高原子序数的材料能更有效地通过增加单位体积内的电子数量来衰减射线强度。线性衰减系数 $\mu$ 通常随材料密度 $\rho$ 和原子序数 $Z$ 的增加而增大。
2. **选项对比**:
* **A. 水**:密度约为 $1 \text{ g/cm}^3$,主要由低原子序数的氢和氧组成,屏蔽效果最差。
* **B. 水泥**:密度约为 $2.3 - 2.4 \text{ g/cm}^3$,虽然比水好,但仍属于低密度材料。
* **C. 铁**:密度约为 $7.87 \text{ g/cm}^3$,原子序数 $Z=26$,屏蔽效果优于水和水泥。
* **D. 铅**:密度约为 $11.34 \text{ g/cm}^3$,原子序数 $Z=82$。铅具有高密度和高原子序数,因此对γ射线的线性衰减系数最大。
3. **结论**:
在厚度相同的情况下,密度越大、原子序数越高的材料,对γ射线的衰减作用越强,屏蔽效果越好。在这四种物质中,铅的密度最大且原子序数最高,因此屏蔽效果最好。
故正确答案为 **D**。
相关知识点:
相同厚度物质,铅对γ射线屏蔽好
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