为了定量的描述辐射场，可以用某种方法确定辐射场中的粒子数目。例如研究在辐射场中传播的γ光子数目等。粒子数( N )是发射、转移或接收的粒子数目。粒子数密度是表征辐射场疏密程度的一个物理量，定义为单位体积中自由粒子的数目。辐射场中每一个粒子都具有一定的能量，将所有粒子能量（不包括静止能量）求和，即得到辐射能。它可能是一个辐射源发出的辐射能量，也可能是辐射场中传输的辐射能量，或是被一物体吸收的辐射能量。辐射能( R )是发射、转移或接受的辐射粒子的能量。

屏蔽材料的密度是衡量制品屏蔽性能的一个重要参数。钨合金为高密度合金，其钨含量通常在 90%（质量分数）以上，其密度通常也在17g/cm3以上，由于钨合金的高硬度、高熔点、辐射防护性能好、机械性能强、可朔性强、抗压强度大、环保无公害等优良特性，是其成为辐射场中γ粒子及X射线等重要屏蔽材料。




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γ 和 X 射线是波长较短的电磁辐射，属于高能光子，同时两者的起源不同。由原子核能级变化（核反应和核衰变等）和基本粒子转变（基本粒子衰变、基本粒子湮灭等）产生的电磁辐射光子称作γ射线。由带电粒子在原子核库仑场中慢化或原子核外电子能量变化产生的电磁辐射称为X射线（前者称为韧致辐射X射线，后者称为特征 X 射线）。

目前的光子辐射防护材料，对低能光子的防护效果较好，这是因为低能光子的穿透能力相对高能光子较弱，容易防护。在高能光子辐射防护材料方面，主要有钨、铅、钡等合金材料，但是材料中防护元素（铅、钡）的的物理性能（特别是力学、热学性能）以及材料的成型工艺之间的矛盾并没有很好的解决。钨合金屏蔽件材料，与含铅屏蔽材料相比，具有无毒、成型加工性能优良、冲击性能较好及对高能光子屏蔽效果良好等特点，因此被经常应用于高能光子辐射防护领域。




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钨合金屏蔽件作为一种应用较为广泛的屏蔽件，要求其具有热膨胀系数小、抗蚀性和抗氧化性能好、导电导热性能好，强度高、延性好、抗冲击韧性好，良好的射线吸收能力、环境友好且射线防护能力强等性能。而冷却速度对钨合金屏蔽件的性能有着重要的影响。

冷却速度对钨合金性能的影响主要与钨合金中杂质元素的偏析、金属间化合物的沉淀和氢脆等因素有关。慢冷有利于避免氢脆，而快冷则有利于控制杂质元素的偏析和金属间化合物的沉淀。基体冷却时所形成的组织基本上就决定了钨合金的性能。同时，冷却速度对钨合金力学性能的影响很大，其中除了有孔洞形成而带来的影响外，保护气氛也起一定的作用。孔洞通常在凝因时产生，基体孔洞的形成有两种可能：游离气体析出或基体相的体积收缩在固态W晶粒旁形成孔洞。




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辐射场中每一个粒子都具有一定的能量，将所有粒子能量（不包括静止能量）求和，即得到辐射能。它可能是一个辐射源发出的辐射能量，也可能是辐射场中传输的辐射能量，或是被一物体吸收的辐射能量。辐射能( R )是发射、转移或接受的辐射粒子的能量。辐射场中的粒子一般具有不同的能量，例如235U 裂变产生0MeV~18MeV的中子；不带电粒子与物质相互作用产生的带电粒子的能量也是不同的。

钨合金屏蔽件是一种耐高温，适用性很强的屏蔽件。对辐射能量较高的中子以及X射线、γ射线具有很好的屏蔽作用。钨合金屏蔽件可设计成各种形状，有很强的适用性。钨合金的密度高，体积小，同时，钨合金屏蔽件的重量只有铅的25%到50%。所以钨合金被作为屏蔽件的理想材料。




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