Радиационные экраны могут быть лёгкими и недорогими

Промышленность, медицина и, наконец, военные нуждаются в радиационных экранах нового поколения. От ионизирующего излучения необходимо защищать электронику и персонал, но при этом нужно стараться не использовать токсичные материалы, чтобы не навредить экологии и не испортить отношения с экоактивистами. Поэтому учёные всё чаще и чаще обращают свой взор в сторону полимеров как на основу радиационной защиты нового поколения.

Группа исследователей из Университета штата Северная Каролина (NCSU) под руководством профессора Да Цао (Da Cao) сообщила о работе над новым полимером, который может стать основой для более легкой, дешевой и относительно экологически чистой радиационной защиты. Для этого команда Да Цао внедрила частицы триоксида висмута (Bi₂O₃) в полиметилметакрилат (ПММА). Затем получившаяся смесь в виде смолы (компаунда) была отверждена ультрафиолетовым светом. В результате получился лёгкий и прочный материал, эффективно блокирующий гамма-излучение.

По сравнению с этим изобретением традиционные технологии и материалы для экранирования оборудования и защиты людей от ионизирующего излучения (например, на основе свинца) выглядят сложными, громоздкими, дорогими и токсичными. Также для изготовления современных радиационных экранов часто требуются длительные по времени техпроцессы в условиях очень высоких температур. Предложенный учёными способ ― отверждение смолы ультрафиолетом за считанные минуты в условиях комнатной температуры ― это радикальное снижение себестоимости производства радиационных экранов и множество других сопутствующих положительных эффектов.

Для проведения экспериментов учёные изготовили различные образцы нового антирадиационного материала с концентрацией триоксида висмута до 44 %. Попутно было обнаружено, что привнесение этой примеси в полимер увеличило микротвёрдость материала до семи раз. В сочетании с напечатанными на 3D-принтерах активными зонами ядерных микрореакторов полимерные радиационные экраны сулят в будущем удешевление процессов развёртывания новых атомных электростанций.

Добавим, статья об исследовании опубликована в журнале Nuclear Engineering and Technology и доступна по этой ссылке.

3dnews

Хочешь узнать больше - читай отзывы