单选题
381.在下列物质中,当厚度相同时,对X射线或γ射线强度衰减最大的是_____。
A
钢件
B
铝件
C
铅件
D
铸铁件
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
X射线或$\gamma$射线穿过物质时,其强度会因光电效应、康普顿散射和电子对效应等相互作用而衰减。射线强度的衰减遵循指数衰减定律:
$$ I = I_0 e^{-\mu x} $$
其中,$I_0$为入射射线强度,$I$为穿透后的射线强度,$x$为物质厚度,$\mu$为线性衰减系数。
在厚度 $x$ 相同的情况下,要使射线强度衰减最大(即透射强度 $I$ 最小),需要物质的线性衰减系数 $\mu$ 最大。线性衰减系数主要取决于物质的**密度**和**原子序数**。一般来说,物质的密度越大、原子序数越高,对X射线或$\gamma$射线的吸收和散射能力越强,衰减作用也就越显著。
我们来对比选项中各物质的特性:
* **A. 钢件**:主要成分是铁(Fe,原子序数26),密度约为 $7.85 \text{ g/cm}^3$。
* **B. 铝件**:主要成分是铝(Al,原子序数13),密度约为 $2.7 \text{ g/cm}^3$。铝的原子序数和密度都较低,常用于低能射线的过滤或轻质结构,屏蔽效果较差。
* **C. 铅件**:主要成分是铅(Pb,原子序数82),密度约为 $11.34 \text{ g/cm}^3$。铅具有很高的原子序数和较大的密度,因此对X射线和$\gamma$射线有极强的吸收能力,是常用的射线屏蔽材料。
* **D. 铸铁件**:主要成分也是铁(Fe),密度略低于或接近钢(约 $7.2 \sim 7.8 \text{ g/cm}^3$),其衰减能力与钢相近,远弱于铅。
综上所述,铅的原子序数最高、密度最大,因此在厚度相同的情况下,铅件对X射线或$\gamma$射线的衰减作用最大。
故正确答案为 **C**。
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