Säteilysuojelumateriaalit

Säteilysuojelumateriaalit ovat aineita, joita käytetään suojaamaan ihmisiä ja ympäristöä haitalliselta ionisoivalta säteilyltä. Näitä materiaaleja tarvitaan monissa sovelluksissa, kuten lääketieteellisessä kuvantamisessa ja sädehoidossa, ydinvoimaloissa, teollisissa röntgenlaitteistoissa ja hiukkaskiihdyttimissä. Suojauksen periaate perustuu säteilyn vaimennukseen tai absorptioon materiaalin läpi kulkiessaan.

Eri säteilylajeille tarvitaan erilaisia suojamateriaaleja. Alfa- ja beetasäteily ovat suhteellisen helppoja suojata, sillä ne pysähtyvät jo ohuen materiaalin, kuten paperin tai muovin, kohdalla. Gammasäteily ja röntgensäteily ovat läpäisevämpiä, ja niiden suojaamiseen tarvitaan tiiviimpiä ja raskaampia materiaaleja, kuten lyijyä, terästä tai betonia. Lyijy on yleisesti käytetty materiaali sen suuren tiheyden ja tehokkaan gammasäteilyn vaimennuskyvyn vuoksi. Erityisesti korkeaenergisten gammasäteiden suojaamiseen saatetaan tarvita lyijyn lisäksi myös muita materiaaleja kerroksittain.

Neutronisäteily vaatii erilaisen suojauksen, sillä se ei vuorovaikuta atomien ydinten kanssa samalla tavalla kuin varautuneet hiukkaset tai fotonit. Neutronien tehokkaaseen pysäyttämiseen käytetään usein vetyä sisältäviä materiaaleja, kuten vettä, polyeteeniä tai parafiinia. Nämä materiaalit hidastavat nopeita neutroneja, jotka sitten helpommin absorboituvat esimerkiksi boorin tai kadmiumin avulla.

Suojamateriaalin valintaan vaikuttavat säteilyn tyyppi, energia, sen intensiteetti sekä suojaustarpeen laajuus. Tavoitteena on aina saavuttaa hyväksyttävä säteilyannos turvallisella tasolla minimoimalla samalla suojarakenteiden kokoa ja painoa aina kun mahdollista.