Фото пресс-службы УрФУ / Анастасии Фарафонтовой
Ученые Уральского федерального университета предложили использовать для защиты от радиации легкие композитные материалы на основе эпоксидной смолы. Применять их, по мнению разработчиков, можно будет в том числе на атомных электростанциях.
Созданный материал получили, смешав эпоксидную смолу с порошком из наночастиц оксида цинка — такой используется для производства зубной пасты и солнцезащитного крема. К смеси добавили химический реагент, который ускоряет реакцию затвердевания смолы. Пока она не застыла, ученые отлили из композита небольшую панель.
На затвердевший материал направили гамма-лучи и выяснили, что полутораметровая панель из смолы и оксида цинка ослабляет излучение так же, как свинцовый лист толщиной в 10–15 сантиметров. По словам разработчиков, панель из композитного материала при этом была вдвое легче свинцового листа: все из-за 75% легкой смолы в составе композита. Авторы также подчеркнули, что из нового материала можно создавать защитные элементы сложных конфигураций — для этого просто нужно залить смесь в нужную форму.
На сегодняшний день авторы разработки экспериментируют с другими материалами, чтобы создать еще более эффективный и надежный композит. По их словам, альтернативой цинку может служить более дорогой, но при этом и более плотный вольфрам.
Свинец используется в радиационной защите из-за высокой плотности и массы. Сталкиваясь с большим числом тяжелых атомов в малом объеме свинца, гамма-лучи теряют много энергии, то есть ослабляются и даже «застревают» в защитном покрытии. Минусы таких оболочек — их токсичность и огромная масса: например, свинцовый фартук толщиной всего полсантиметра, который используют врачи-рентгенологи, весит почти пять килограммов.