Me gustaría saber si trae conducir a cerca del cero absoluto de temperaturas tendría cualquier afecta sobre cómo resistiva es en contra de radiación gamma. Se tarda 40 centímetros de plomo para reducir los efectos de la radiación gamma por un factor de mil millones de dólares (mediana de los niveles de energía). Puesto que los átomos de acercarse el uno al otro en temperaturas más frías, me imagino que esto podría aumentar la cantidad de átomos que hay en una determinada área de la superficie, aumentando así las probabilidades de que un rayo gamma interactúa con un átomo. ¿Alguien sabe si esto podría reducir el espesor de plomo para bloquear los rayos gamma? He estado buscando por todas partes y no he sido capaz de encontrar esta respuesta. Cualquier ayuda sería muy apreciada. Todavía soy muy nuevo a la física y tantas preguntas que tengo a nadie con quien hablar acerca de, ahora que me he metido con la física en este nivel. Gracias, de todos, se agradece la ayuda.
Respuesta
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Es la masa de material más que el espesor de la que determina la potencia de frenado (que por cierto es una función de la energía - así que usted no puede simplemente indicar "40 cm reduce gamma flujo de mil millones de veces", sin especificar la energía).
El plomo tiene un resultado positivo en el coeficiente de expansión térmica - de modo que la misma cantidad de plomo se vuelven un poco más delgada en las temperaturas más frías. Si se toma en cuenta que la lámina de plomo se reduce en todas las tres dimensiones, entonces el número de átomos por unidad de área aumenta. Esto aumenta la probabilidad de una interacción.
Así que sí - la misma hoja de plomo, enfriado, será un poco mejor material de blindaje.
A temperatura ambiente el coeficiente de expansión térmica es de aproximadamente $3\cdot 10^{-5}/\mathrm{K}$ así que si usted es fresco por 300 grados, se reducirá en alrededor de 1% en todas las direcciones. En ese momento será de 3% más denso - una hoja del mismo espesor tendrá 3% mejor atenuación. La misma hoja (que tiene más delgado) tendrá alrededor de un 2% mayor atenuación.
Por el contrario, el cambio de materiales más densos (por ejemplo, tungsteno, oro o el uranio) daría un mucho mayor salto en la eficacia del blindaje por unidad de espesor.
