Caratteristiche fondamentali per la schermatura dalle radiazioni
Densità ultraelevata
La densità della lega di tungsteno è di 15,8 – 18,75 g/cm ³ , che è molto più elevata rispetto ai materiali schermanti tradizionali come il piombo (11,34 g/cm ³ ) e l'acciaio (7,85 g/cm ³ ). Una densità più elevata significa una maggiore capacità di attenuazione delle radiazioni: uno schermo in lega di tungsteno più sottile può ottenere lo stesso effetto schermante di uno schermo in piombo più spesso, riducendo significativamente il volume e il peso dei dispositivi di schermatura.
Rispetto dell'ambiente
A differenza del piombo, la lega di tungsteno non è tossica e non produce inquinamento dannoso da metalli pesanti durante la produzione, l'uso o lo smaltimento. È riconosciuto come un'alternativa ecologica alla schermatura al piombo, conforme alle rigide normative ambientali in molti paesi.
Buone proprietà meccaniche
Le leghe di tungsteno hanno elevata durezza, resistenza alla trazione e resistenza alla corrosione, che consentono loro di essere trasformate in forme complesse (ad esempio piastre, blocchi, cilindri, componenti personalizzati) e mantengono la stabilità strutturale in ambienti difficili (alta temperatura, alta pressione, corrosione chimica).
Eccellente efficienza di attenuazione delle radiazioni
Il tungsteno ha un numero atomico elevato (Z = 74), che gli consente di diffondere e assorbire efficacemente fotoni ad alta energia attraverso l'effetto fotoelettrico, la diffusione Compton e la produzione di coppie. Per la radiazione di neutroni, le leghe di tungsteno possono essere drogate con boro o gadolinio per migliorare le prestazioni di assorbimento dei neutroni.
Scenari applicativi comuni
Industria medica
Apparecchiature per radioterapia: componenti di schermatura per acceleratori lineari, macchine per terapia al cobalto-60 e dispositivi per terapia protonica per prevenire perdite di radiazioni e proteggere il personale medico e i pazienti.
Apparecchiature diagnostiche: schermatura per macchine a raggi X, scanner TC e dispositivi di imaging di medicina nucleare (ad esempio, PET-CT) per ridurre l'interferenza delle radiazioni di fondo.
Manipolazione di farmaci radioattivi: contenitori per la conservazione e il trasporto di isotopi radioattivi (ad esempio, iodio-131, tecnezio-99m) per evitare l'esposizione alle radiazioni.
Industria nucleare
Centrali nucleari: schermatura per nuclei di reattori, serbatoi di stoccaggio del combustibile esaurito e contenitori per il trasporto di rifiuti nucleari per bloccare le radiazioni gamma e neutroniche.
Ricerca nucleare: schermatura per acceleratori di particelle, dispositivi per esperimenti di fisica nucleare e laboratori di materiali radioattivi.
Test non distruttivi industriali (NDT) Schermatura per rilevatori di difetti industriali a raggi X e rilevatori di difetti a raggi gamma, utilizzata per testare la struttura interna di parti metalliche (ad esempio, componenti di aeromobili, saldature di tubazioni) per proteggere gli operatori dalle radiazioni.
Aerospaziale e difesa
Componenti di veicoli spaziali: schermatura per sistemi nucleari satellitari e rilevatori di radiazioni spaziali per resistere alle radiazioni dei raggi cosmici.
Equipaggiamento militare: schermatura per armi nucleari e dispositivi di rilevamento delle radiazioni.
Forme tipiche del prodotto
La schermatura in lega di tungsteno è personalizzata in base alle esigenze applicative, tra cui:
Prodotti standard: piastre di schermatura, blocchi di schermatura, cilindri di schermatura e anelli di schermatura.
Prodotti personalizzati: parti di schermatura di forma speciale (ad es. scudi curvi, scudi cavi) lavorate mediante taglio, foratura e molatura.