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在核电站、当地核实验室等核技术领域，工作人员在处理放射性物质或进行辐射实验时，铅衣能有效阻挡核辐射，降低辐射对身体的伤害，保障工作人员的，为核技术的研发和应用提供保障。
铅衣设计需充分考虑防护性能、同城舒适度和耐用性。根据不同工作场景的辐射强度和类型，确定铅衣的铅当量，即单位面积内铅的含量，以确保足够的防护效果。同时，通过优化剪裁和选材，减轻铅衣重量，提高穿着舒适度。此外，还需考虑铅衣的耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命。
铅衣的使用环境：一个60Co的大辐射源安装在室内，离工作人员的距离只有几米。工人所在位置的剂量当量可能超过1小时/秒，即使在那里停留一秒钟也是非常危险的。因此，上述两种方法不适用，需要采用铅衣保护。铅衣保护是基于辐射通过物质时被削弱的原理。用于铅衣的材料根据辐射的不同性质、类型和输出来确定，其厚度根据控制水平来确定。在外部辐射防护中，需要根据实际情况合理应用上述基本措施。在解决具体的保护问题时，这些措施经常结合使用。除上述基本措施外，外部辐射防护还应包括对工作人员的防护培训、监测工作环境和个人剂量、及时屏蔽或暂时无用或多余的放射性物质等。此外，电离辐射和空气之间的任何相互作用都会产生一些有害气体，如臭氧和氮氧化物。同时，被高能带电粒子束、中子束或高能光子束照射的物质(包括空气和灰尘)也可能被诱导产生放射性。因此，在使用外部电离辐射源时，除了注意外部辐射的辐射防护外，还需要采取相应的其他措施(如通风)来防止内部辐射、有害气体和其他有害因素对人体的损害。
铅元素的原子序数高达 82，密度约为 11.34g/cm3，这使其对 X 射线和 γ 射线具有极强的衰减能力。当射线照射到铅衣时，会与铅原子发生光电效应、同城康普顿效应和电子对效应。在光电效应中，铅原子内的电子吸收射线光子的能量；康普顿效应则使射线光子与铅原子的电子相互作用，改变光子的传播方向；电子对效应会产生正负电子对，吸收射线能量，通过这些作用大幅降低穿透铅衣的射线强度，实现有效防护。
铅衣的防护主体铅橡胶质地柔软，贴合人体曲线，穿着时不会对人体活动造成过多限制。但其密度较大，使得铅衣整体重量相对较重，不过随着技术的进步，新型铅衣在保证防护效果的前提下，通过优化材料和设计，逐步减轻了重量，了穿着舒适度。
射线铅衣防护服越厚重越吗？按一般想法，当然是越重越好，越厚实越好，但是，对于防护当量固定的铅衣防护服来说，并不完全是这样的。铅衣的防护性能很大程度上取决于其金属颗粒的状况以及其材料本身性能。金属研磨得越细，在铅橡胶或金属合成物中分布越密实均匀，防护性能自然越好。相反，防护材料越重，其铅颗粒或其它金属颗粒可能越粗大，缝隙也越大，其防护性能当然越差。而高质量的轻质防护材料的优点正在于其金属呈细粉粒均匀密布。
