Por qué tungsteno aleaciones pesadas

¿Por qué las aleaciones pesadas de tungsteno?

1. Material de alta densidad : el tungsteno es uno de los metales más densos, y sus aleaciones son aún más densas. Esta densidad es un factor crucial en el blindaje de la radiación porque los materiales densos son más efectivos para absorber y dispersión de radiación, reduciendo así su penetración.

2. Número atómico alto (z) : el alto número atómico de tungsteno es particularmente efectivo para atenuar la radiación electromagnética de alta energía, como los rayos X y los rayos gamma. Cuanto mayor sea el número atómico, mayor es la absorción fotoeléctrica del material, que es el mecanismo principal por el cual impide la ruta de este tipo de radiación.

3. Baja expansión térmica : la capacidad de mantener la forma y la función en varios entornos de alta temperatura y ricos en radiación sin una deformación importante o cambio físico.

4. Viabilidad económica y ambiental : en comparación con otros metales de alta densidad con capacidades similares de blindaje de radiación, como el plomo, el tungsteno es una alternativa no tóxica y más amigable con el medio ambiente.

Mecanismos de atenuación de radiación

• Absorción fotoeléctrica : los fotoelectrones se emiten cuando el metal absorbe la radiación. Principalmente significativo para rayos X y radiación gamma de menor energía.

• Dispersión de Compton : un proceso a través del cual la radiación gamma se absorbe parcialmente y se dispersa parcialmente en una dirección aleatoria. En el caso de la radiación electromagnética de mayor energía, reduce los niveles de radiación altos originales a niveles más bajos.

• Producción de pares : para las aleaciones de tungsteno, en las energías de fotones por encima de 1.02 MeV, el proceso físico aliado que entra en juego es la creación de un par de electrones de alta energía, en el que la energía incidente es lo suficientemente grande como para generar la masa de la pareja .

• Blindaje de neutrones : las aleaciones pesadas de tungsteno también pueden dispersar y ralentizar neutrones rápidos a través de la dispersión elástica, reduciendo efectivamente su radiación. Se pueden agregar elementos para mejorar la absorción de neutrones en casos específicos.

Aplicaciones en blindaje de radiación

• Dispositivos y habitaciones médicas : centrados en la protección completa o parcial de la nave espacial y dispositivos como PET, escáneres de tomografía computarizada o terapia y protección de las personas (entornos de la exposición a la radiación, como operadores de tratamiento y pacientes separados).

• Energía nuclear : proteger a los operadores y reactores de la radiación de larga vida.

• Aeroespacial : protección para vehículos espaciales u otros equipos, que pueden estar expuestos a la radiación cósmica natural.

• Pruebas industriales no destructivas : para los componentes que emiten las ondas que se cortan o los objetos en los pasillos con esos dispositivos.

• Trabajo de laboratorio con material radiactivo : para la creación y mantenimiento de espacios de trabajo para el personal.

Las aleaciones pesadas de tungsteno aportan un conjunto único de propiedades para su uso en estos escenarios de alta precisión y crítica de misión, a saber, la efectividad en las capas protectoras para limitar la exposición a la radiación dentro del sistema regulado. Estos trabajan al unísono para equilibrar la tensión entre la utilidad funcional, la seguridad del personal y los objetivos objetivo específicos. La amplia aplicación de estos materiales especializados sigue la tarea de reconfigurar la ventaja más segura en medio de mecanismos de energía nuclear, médica, militar o de manejo remoto donde su tratamiento metalúrgico y ambiental único co-intermedia. Su desarrollo ha presentado el borde de la capacidad de contexto y cómo, a través de propiedades metálicas, se puede integrar un multiplex de barreras de radiación para respaldar el acompañamiento profesional y de servicio de los reinos cinéticos susceptibles. Por lo tanto, las aleaciones pesadas de tungsteno subyacen en las fachadas siempre dinámicas de aversiones efectivas de metales pesados ​​a través de un reloj técnico y confiable en la mejora de la radiación y la gestión de contratos.