Por que ligas pesadas de tungstênio

Por que ligas pesadas de tungstênio?

1. Material de alta densidade : o tungstênio é um dos metais mais densos e suas ligas são ainda mais densas. Essa densidade é um fator crucial na proteção contra radiação, porque os materiais densos são mais eficazes na absorção e espalhamento da radiação, reduzindo assim sua penetração.

2. Número atômico alto (Z) : O alto número atômico de tungstênio é particularmente eficaz para atenuar a radiação eletromagnética de alta energia, como raios-X e raios gama. Quanto maior o número atômico, maior a absorção fotoelétrica do material, que é o principal mecanismo pelo qual impede o caminho desse tipo de radiação.

3. Baixa expansão térmica : a capacidade de manter a forma e a função em vários ambientes ricos em alta temperatura e radiação sem graves deformação ou mudança física.

4. Viabilidade econômica e ambiental : Comparado a outros metais de alta densidade com recursos semelhantes de blindagem de radiação, como chumbo, o tungstênio é uma alternativa não tóxica e mais ecológica.

Mecanismos de atenuação da radiação

• Absorção fotoelétrica : Os fotoelétrons são emitidos quando a radiação é absorvida pelo metal. Principalmente significativo para raios-X e radiação gama de menor energia.

• Espalhamento de Compton : um processo pelo qual a radiação gama é parcialmente absorvida e parcialmente dispersa em uma direção aleatória. No caso de radiação eletromagnética de maior energia, reduz os altos níveis originais de radiação para níveis mais baixos.

• Produção de pares : para ligas de tungstênio, nas energias de fótons acima de 1,02 MeV, o processo físico aliado que entra em jogo é a criação de um par de elétrons-positrons de alta energia, no qual a energia incidente é grande o suficiente para gerar a massa do par .

• Escudo de nêutrons : as ligas pesadas de tungstênio também podem se espalhar e diminuir a velocidade dos nêutrons rápidos através da dispersão elástica, reduzindo efetivamente sua radiação. Os elementos podem ser adicionados para melhorar a absorção de nêutrons em casos específicos.

Aplicações em blindagem de radiação

• Dispositivos e quartos médicos : focado na proteção completa ou parcial da nave espacial e dispositivos como PET, TC, ou terapia e proteção de pessoas (arredores da exposição à radiação, como operadores de tratamento e pacientes separados).

• Energia nuclear : protegendo os operadores e reatores da radiação de longa duração.

• Aeroespacial : Proteção para veículos espaciais ou outros equipamentos, que podem ser expostos à radiação cósmica natural.

• Testes não destrutivos industriais : para os componentes que emitem as ondas a serem cortadas ou os objetos nos corredores com esses dispositivos.

• Trabalho de laboratório com material radioativo : para a criação e manutenção de espaços de trabalho para o pessoal.

As ligas pesadas de tungstênio trazem um conjunto único de propriedades para uso nesses cenários de alta precisão e missão, a saber, a eficácia na camada protetora para limitar a exposição à radiação dentro do sistema regulamentado. Eles trabalham em uníssono para equilibrar a tensão entre utilidade funcional, segurança do pessoal e objetivos de destino específicos. A ampla aplicação desses materiais especializados segue a tarefa de reconfigurar a vantagem mais segura em meio a mecanismos de manuseio nuclear, médicos, militares ou de manuseio remoto, onde seus co-contrates de tratamento metalúrgico e ambiental exclusivos. Seu desenvolvimento apresentou a vantagem da capacidade de contexto e como, através de propriedades metálicas, um multiplex de barreiras de radiação pode ser integrado para apoiar o acompanhamento profissional e de serviço dos reinos cinéticos passíveis. Assim, as ligas pesadas de tungstênio estão subjacentes às fachadas sempre dinâmicas de aversões eficazes de metais pesados ​​por meio de um relógio técnico e confiável na melhoria da radiação e gerenciamento de contratos.