无论是在发电厂和研究反应堆,还是在诊断医学和安全工程方面,都会在各种工艺流程和应用环境中产生或使用各种射线,例如,X 射线、 伽马射线或中子射线。如果 X 射线辐射或伽马射线辐射遇到物质,则会失去能量,主要方式是通过与原子的电子壳发生相互作用。原子序数越高,每个原子中的电子数就越多。因此,通常采用像铅之类的材料来屏蔽 X 射线或伽马射线。
由于中子不与电子发生相互作用,因而在通过铅之类的材料时损失的能量微乎其微。为此,含氢材料用于中子射线减速,因为中子和氢原子核的质量实际上相同,可以使碰撞中的能量转移最大化。因此,含氢量高的材料适合快中子减速,从而将其转化为低能量的热中子。
这些热中子可通过元素(例如,硼或锂)与吸收能力强的横截面之间产生的碰撞来消除。