Исследователи из Уральского федерального университета совместно с иностранными коллегами разработали более экологичные стекла, которые защищают от радиации. Они могут применяться как в научно-исследовательских институтах, так и в больницах. Работа опубликована в журнале Progress in Nuclear Energy.
Ядерные физики используют для регистрации излучения или для защиты от радиации боратные стекла со включениями свинца. Металл увеличивает их плотность. Но в то же время свинец имеет свойство со временем выделяться из стекла, что может быть опасно для людей из-за его токсических свойств. Радиационно-защитные стекла используются также в больницах в рентгеновских кабинетах и в кабинетах КТ, при работе с радиоактивными изделиями. Поэтому ученые ищут другие оптимальные составы таких стекол.
Отечественные исследователи в соавторстве с зарубежными коллегами предложили добавлять в боратные стекла оксид кадмия. Хотя кадмий тоже является тяжелым металлом, стекла с таким составом представляют собой более экологичную альтернативу свинцовым. При этом повышение концентрации оксида кадмия ведет к повышению экранирующей способности стекла, то есть к увеличению его защитных свойств. Кроме того, оксид кадмия никак не влияет на прозрачность стекол, что тоже важно.
«Изготовленные образцы показали хорошие результаты в качестве радиационно-защитного материала в областях низких и средних энергий гамма-излучения. Для подтверждения достоверности результатов мы определяли их защитные свойства с помощью трех методов, в том числе использовали метод Монте-Карло — компьютерное моделирование процессов переноса различного вида излучений: нейтронов, гамма-квантов, электронов, позитронов. Результаты моделирования показали хорошую сходимость с данными экспериментального определения коэффициентов ослабления стекол по отношению к гамма-излучению изотопов цезий-137 и кобальт-60», — сообщил Олег Ташлыков, доцент кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ.
В настоящее время ученые занимаются проверкой боратных стекол с другими добавками — оксидов бария, вольфрама и цинка. Ранее эта же исследовательская группа сообщала о положительном влиянии добавок оксида висмута на защитные свойства стекол. В конце концов исследователи собираются выявить наиболее оптимальный как с экономической, так и с практической точки зрения состав радиационно-защитных стекол.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
