Физики придумали новый материал для защиты от радиации

09:01, 17 ноября 2020

Стекла втрое эффективнее существующих аналогов и защищают лучше, чем бетон и свинец

Стекла оказались втрое более эффективными при поглощении фотонного излучения, чем существующие аналоги. Фото: Анна Маринович.

Международный коллектив ученых из России, Египта, Саудовской Аравии, ОАЭ и Малайзии создал стекла для радиационной защиты, которые втрое эффективнее существующих аналогов. Результаты опубликованы в журнале Journal of Materials Research and Technology. Так называемые тяжелые стекла, в состав которых входят соединения элементов с высоким атомным номером, применяются для защиты персонала от излучения на объектах ядерной энергетики и промышленности, в лабораториях и медицинских центрах.

Ученые УрФУ исследовали радиационную стойкость стекла перспективного состава xBi2O3-30B2O3-(65-x)ZnO-5BaO. По их словам, эксперименты показали превосходные экранирующие свойства таких стекол: массовый коэффициент ослабления, длина свободного пробега, слой десятикратного ослабления и другие. Их радиационные характеристики превосходят параметры материалов, традиционно применяющихся в радиационной защите, — бетона и свинца.

«Наш материал оказался втрое более эффективным при поглощении фотонного излучения, чем распространенные сегодня аналогичные „тяжелые“ стекла. Соответственно, выполняя сопоставимую задачу, он может быть втрое тоньше. Это дает целый ряд преимуществ, среди которых и заметная экономия», — сообщила научный сотрудник кафедры экспериментальной физики УрФУ Мария Пышкина.

Воздействие ионизирующего излучения, как объяснили ученые, является случайным процессом, поэтому при разработке применялось моделирование случайных процессов методом Монте-Карло, а также другие методы компьютерного моделирования.

Научный коллектив намерен продолжить исследования радиационных свойств новых материалов для разработки компонентов систем защиты от излучения.