¿Cuánta energía se necesitaría para producir un campo que repele la radiación gamma, protónica y de neutrones? (Por metro de radio de una esfera)

Ninguna cantidad de energía repelerá los rayos gamma o los neutrones. Los rayos gamma no responden a la radiación electromagnética en circunstancias normales. Los neutrones que son neutrales pero tienen un momento magnético débil pueden verse afectados por los campos magnéticos, pero los efectos no son repulsivos.

Si está buscando maneras de protegerse contra tales radiaciones, es la cantidad de masa por unidad de área de protección lo que importa para los rayos gamma y los protones. Es por eso que a menudo se usa plomo. No tiene propiedades de protección mágica aparte de ser densa y barata, por lo que por un costo relativamente bajo se puede obtener mucha masa por área en el camino de la radiación.

Tenga en cuenta que si Superman no pudiera ver a través de láminas delgadas de plomo, tampoco podría ver a través de otros materiales que sean lo suficientemente gruesos como para tener la misma masa por unidad de área que una lámina delgada de plomo.

El plomo es una elección absolutamente terrible para los neutrones. Rebotean aleatoriamente los núcleos de plomo con poca pérdida de energía por colisión, y muchos caminan aleatoriamente a través de un poco de blindaje de plomo con cierta pérdida de energía. Pero los neutrones son más peligrosos para el tejido biológico con menor energía, y la pérdida de energía es de hecho indeseable.

Para protegerse contra los neutrones, utilice material con núcleos de baja masa. Cosas con mucho hidrógeno y otros elementos en el extremo de baja masa de la química. La cera como la parafina a menudo se usa con neutrones. Hace muchos años, en la escuela de posgrado, utilizamos tambores de 55 galones llenos de cera de parafina para proteger en cosas llamadas “obuses de neutrones”: obús de neutrones – Wikipedia.

Estos se usaron para irradiar cuartos de plata reales con neutrones de una manera segura, y los cuartos tenían algunos núcleos radiactivos con vidas medias de descomposición de algo del orden de minutos. Los estudiantes los usaron para estudiar los patrones de descomposición.