鉛屏風(fēng)的防護(hù)原理是什么？

鉛屏風(fēng)之所以能夠起到輻射防護(hù)作用，主要基于以下防護(hù)原理：

物質(zhì)對(duì)射線的吸收特性
* 射線（如 X 射線、γ 射線等）在穿透物質(zhì)的過(guò)程中，會(huì)與物質(zhì)中的原子相互作用，從而出現(xiàn)能量的衰減。不同的物質(zhì)對(duì)于射線的吸收能力是不一樣的，這取決于物質(zhì)的原子序數(shù)、密度等因素。鉛的原子序數(shù)較高（原子序數(shù)為 82），這使得它對(duì)射線具有較強(qiáng)的光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)以及電子對(duì)效應(yīng)發(fā)生概率，進(jìn)而可以更有效地與射線相互作用，吸收射線的能量。
光電效應(yīng)

* 當(dāng)射線光子的能量與鉛原子內(nèi)層電子的結(jié)合能接近時(shí)，就可能發(fā)生光電效應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)，射線光子打在鉛原子上，其能量會(huì)被鉛原子內(nèi)層的一個(gè)電子全部吸收，使得這個(gè)電子獲得足夠能量從而脫離原子的束縛成為光電子，向外發(fā)射出去。而射線的光子能量則在這個(gè)過(guò)程中被消耗掉了，也就起到了減弱射線強(qiáng)度的作用。例如，在醫(yī)院放射科使用鉛屏風(fēng)時(shí)，X 射線照射到鉛屏風(fēng)上，一部分射線就會(huì)通過(guò)光電效應(yīng)被鉛吸收，減少了向外輻射傳播的射線量。
康普頓效應(yīng)

* 射線光子與鉛原子外層電子發(fā)生相互作用時(shí)，有可能產(chǎn)生康普頓效應(yīng)。光子把部分能量傳遞給外層電子，使電子獲得一定的動(dòng)能而脫離原子，光子本身則改變傳播方向且能量降低。經(jīng)過(guò)多次這樣的康普頓散射過(guò)程，射線的能量不斷被分散和削弱，其強(qiáng)度也就逐漸降低了。就像在工業(yè)探傷場(chǎng)所，鉛屏風(fēng)利用康普頓效應(yīng)不斷地改變 γ 射線的傳播路徑并吸收其能量，從而保護(hù)周邊的工作人員。
電子對(duì)效應(yīng)

* 當(dāng)射線光子的能量足夠高（一般超過(guò) 1.022MeV）時(shí)，在鉛原子核的庫(kù)侖場(chǎng)作用下，光子有可能轉(zhuǎn)化為一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，這個(gè)過(guò)程就是電子對(duì)效應(yīng)。產(chǎn)生的正負(fù)電子后續(xù)還會(huì)繼續(xù)與鉛原子等周圍物質(zhì)發(fā)生相互作用，進(jìn)而將能量不斷損耗掉，達(dá)到降低射線強(qiáng)度的目的。在一些涉及高能射線的環(huán)境中，比如核能相關(guān)場(chǎng)所使用的鉛屏風(fēng)，電子對(duì)效應(yīng)也是其發(fā)揮防護(hù)作用的重要機(jī)制之一。

通過(guò)上述這些與射線相互作用的物理效應(yīng)，鉛屏風(fēng)能夠有效地吸收、散射以及消耗射線的能量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)射線的阻擋和防護(hù)，減少輻射對(duì)人體及周圍環(huán)境的危害。