铅箱是一种以高密度铅材料为核心制成的防护容器,广泛应用于医疗、科研、工业及核能领域,主要用于屏蔽X射线、γ射线及中子等电离辐射,确保人员、设备及环境的安全。其设计结合了材料科学、辐射防护理论与工程实践,是辐射控制的关键装备。
核心材料与结构
铅箱的主体采用纯度≥99.99%的电解铅板铸造或加工而成,铅的密度高达11.34g/cm³,原子序数82,对γ射线和中子具有优异的吸收能力。典型结构包括:
箱体:由多层铅板拼接或一体成型,厚度根据防护需求从5mm至200mm不等。例如,医疗用铅箱对¹³⁷Cs(662keV)的防护当量可达10mmPb(铅当量),可衰减99%的γ射线。
密封设计:箱门与箱体通过铰链、锁扣或液压装置连接,接口处嵌入铅橡胶条或含铅硅胶密封圈,确保辐射泄漏率≤0.1μSv/h。
辅助结构:内部衬有不锈钢或聚乙烯层,防止铅氧化脱落,同时提供光滑表面以便清洁;外部可加装钢制框架或轮子,便于移动与固定。