Cuando hablamos de la propagación de rayos gamma o rayos X en los medios, generalmente hablamos del coeficiente de atenuación de masa y deseamos materiales de alta densidad para el blindaje. Esto parece probabilístico: aumentamos el blindaje para maximizar la posibilidad de que la radiación EM interactúe con los medios.
Sin embargo, la conductividad es una parte del coeficiente de atenuación. ¿Por qué no utilizar materiales altamente conductores? ¿Qué justifica el uso de plomo de alta densidad sobre alta conductividad?
Los principales mecanismos para depositar la energía son a través de la dispersión Compton y/o la producción de pares: el fotón gamma "golpea" un electrón (o produce un par) y lo expulsa, y luego estos electrones interactúan con los otros átomos en el material y así en.
Entonces los pasos son:
hacer que el fotón expulse uno o más electrones,
los electrones interactúan con el material a través de bremsstrahlung, que es más efectivo con materiales de mayor densidad (y números atómicos más altos), para emitir rayos X,
Repita hasta que llegue a la radiación no ionizante.
Debido a la sección transversal de los procesos de dispersión de fotones, se necesita mucha profundidad para garantizar que casi todos los fotones y electrones en la cascada interactúen con el material y se detengan en él. Los materiales de alta densidad brindan más oportunidades, por unidad de distancia, de tener una de estas interacciones discretas. También tenga en cuenta que gran parte de la dispersión de Compton se debe a los electrones en las capas internas de los átomos y no involucra a los electrones de la banda de conducción. Todo esto está bien descrito en términos de "balística" de partículas y no implica inducir una corriente eléctrica normal, a granel, en el material (que estaría influenciada por la conductividad).
Aunque la evaluación clásica de la profundidad de la piel indica que una conductividad más alta sería más efectiva, ignora los efectos de la mecánica cuántica que son relevantes porque un solo fotón de rayos gamma puede tener tanta energía (en relación con cualquiera de las escalas de energía que caracterizan el material). ).
dmckee --- gatito ex-moderador