Природа против радиации. Ученые создали "натуральную" защиту от излучения

Новые экологичные материалы, разработанные специалистами УрФУ, представляют собой смесь минеральных глин и отходов стекольных производств, которая эффективно защищает от радиоактивного излучения.

Этот научный проект был выполнен в рамках международного коллектива и результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Science: Advanced Materials and Devices.

Радиоактивное излучение классифицируется на три основных типа. Например, от альфа-частиц можно защититься с помощью листа бумаги, от бета-излучения — с использованием легких металлов или оргстекла. Однако, для экранирования гамма-излучения требуются материалы с высокой плотностью, такие как свинец или вольфрам.

Экологические материалы, разработанные на базе минеральных глин и стекольных отходов, представляют собой инновационное решение для защиты от радиоактивного излучения. Данные результаты исследования открывают новые перспективы в области разработки экологически чистых материалов, способных обеспечить эффективную защиту от различных видов радиации.

В Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ) сообщили, что стоимость вольфрама находится на очень высоком уровне, а свинец является токсичным как для человека, так и для окружающей среды. Эксперты отметили, что из-за строительства новых ядерных реакторов и расширения применения радиоактивных веществ в медицине растет потребность в защитных материалах.

Подчеркнул профессор кафедры атомные станции и возобновляемые источники энергии УрФУ Олег Ташлыков, что спрос на такие материалы увеличивается с каждым годом. Ученые и инженеры также проводят исследования природного минерального сырья в регионе строительства атомной электростанции для оценки его потенциала в использовании при возведении объектов и снижении общей стоимости проектов. Важно отметить, что развитие новых технологий и научных подходов в этой области играет ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности использования ядерной энергии.

Исследователи УрФУ с коллегами из Ирака предложили новые материалы для защиты от радиоактивного излучения с разной проникающей способностью. В основе проектирования этих материалов лежит разработанная методика масштабных расчетно-экспериментальных исследований, уже проведенных учеными УрФУ с природными минералами Египта, Иордании, Вьетнама и других стран.

Эксперименты показали, что смесь глины из Ирака, отходов стекольного производства и небольшого количества борной кислоты может стать основой для создания прочной и доступной керамики, способной эффективно защищать от гамма-излучения.

Эксперты отмечают, что использование таких инновационных материалов открывает новые перспективы в области радиационной защиты и может быть широко применено в различных отраслях, где важно обеспечить безопасность от воздействия радиоактивных излучений.

Изготовление плитки с добавлением стекла не только придает ей большую прочность, но и способствует утилизации отходов стекольного производства. Этот инновационный подход позволяет включать отходы стекла в строительные материалы для радиационно-опасных объектов или рентгеновских кабинетов без необходимости использования свинца, подчеркнул Карем Махмуд, ведущий научный сотрудник УрФУ.

Сырье для производства такой плитки, такое как глина, отходы стекла и борная кислота, легко доступно, а технология изготовления, включающая измельчение, прессование при давлении около 114 МПа и обжиг при 550°C, является простой и эффективной. Однако, несмотря на простоту процесса, эффективность экранирования таких материалов ниже, чем у бетонов с высоким содержанием тяжелых оксидов. Поэтому керамическая плитка остается предпочтительным выбором там, где необходимо обеспечить умеренное экранирование в сочетании с механической прочностью и экологической безопасностью, пояснил Олег Ташлыков.

В рамках Десятилетия науки и технологий, исследования в вузе проводятся при поддержке Минобрнауки России. Профессор отмечает, что перед научным коллективом стоит несколько задач по продолжению исследований для подготовки материала к практическому внедрению. Одной из таких задач является поиск оптимального состава керамики для целевых областей применения, где важным фактором является эффективное экранирование при оптимальном соотношении массы, стоимости и механической прочности. Кроме того, важным направлением исследований является испытание новых материалов при воздействии различных факторов, таких как влага, термоциклирование и излучение.

Источник и фото - ria.ru