Rôle de la densité des verres optiques au plomb du groupe flint dans la formation de leurs caractéristiques quantitatives d'atténuation des rayons X et gamma

La dépendance des coefficients d'atténuation linéaire des rayons X et gamma (LKOI) dans la plage d'énergie des quanta (E) de 0,2 à 3,0 MeV a été étudiée pour des verres optiques au plomb du groupe flint en fonction de leur densité, variant de 2,50 à 6,79 g/cm³. La base de l'étude comprend à la fois des données de littérature sur les LKOI de ces verres et les valeurs des LKOI de 37 marques supplémentaires obtenues dans ce travail, calculées à partir de la composition et de la densité des verres ainsi que des coefficients d'atténuation massique (MKOI) des oxydes composants. Il est démontré que, pour les rayonnements aux énergies quanta de 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,8, 1,0, 1,5, 2,0 et 3,0 MeV, les valeurs des LKOI des verres au plomb du groupe flint s'inscrivent bien sur des droites en fonction de leur densité, dont la pente diminue avec l'augmentation de E. Les verres tels que couronne-flints (KF), flints (F), flints lourds (TF) et flints ultra-lourds (STF) forment un sous-groupe, tandis que les flints spéciaux (OF) constituent un autre, avec des LKOI légèrement inférieurs à ceux du premier sous-groupe pour des densités similaires. Des équations ont été dérivées décrivant ces droites, permettant de calculer avec précision les LKOI de nouveaux verres flints au plomb en fonction de leur densité. Pour certaines marques, aux énergies de 0,2 à environ 0,5 MeV, les valeurs de LKOI se situent légèrement au-dessus ou en dessous des droites, ces écarts étant expliqués par les différences de nature et de concentration des oxydes lourds (PbO, TaO, GdO, LaO, BaO, SbO, CdO, NbO, ZrO) dans ces verres comparés à d’autres verres de densité proche où les LKOI s’ajustent bien aux droites. De 0,5 à 3,0 MeV, aucune déviation des LKOI n'est observée par rapport aux droites.