Forbedring af sammensætningen af ​​strålebeskyttelsesbriller

Forskere ved Ural Federal University (UrFU) med kolleger fra Den Arabiske Halvø har forbedret glasets strålebeskyttelsesegenskaber, især boratglas (boroxidbaseret glas). De introducerede specielle tilsætningsstoffer i glassets grundsammensætning - tungmetaloxider. Dette øgede materialets tæthed betydeligt uden at påvirke dets gennemsigtighed. En beskrivelse af eksperimenterne og resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Progress in Nuclear Energy .

Boratglas bruges i scintillationsdetektorer af ioniserende stråling (enheder i kernefysik til registrering af gammastråling og undersøgelse af radionukliders strålingsspektre) og til strålingsbeskyttelse. Briller baseret på boroxid er et miljøvenligt alternativ til briller med tilsætning af bly. Men de har lav tæthed, hvilket er en af ​​de vigtigste faktorer, der påvirker kvaliteten af ​​strålebeskyttelse. Forskere tilføjede cadmiumoxid til sammensætningen af ​​glas og fandt ud af, at på denne måde er tætheden af ​​glas steget betydeligt. De nye prøver viste sig at være anvendelige til kamre, der beskytter mod gammastråling.

"Afskærmningsmaterialets evne til at dæmpe passerende gamma- eller røntgenstråler stiger med stigende cadmiumkoncentration i glassammensætningen. Fremstillede prøver viste gode resultater som strålingsafskærmende materiale i områder med lav- og mellemenergi gammastråling. For at bekræfte validiteten af resultaterne, bestemte vi deres beskyttende egenskaber ved hjælp af tre metoder, herunder den velkendte Monte Carlo-simulering - computersimulering af overførsel af forskellige former for stråling (neutroner, gammastråler, elektroner, positroner). Simuleringsresultaterne viste god overensstemmelse med eksperimentelle data om dæmpningskoefficienterne for glas med hensyn til gammastråling af cæsium-137 og cobalt-60 isotoper," siger Oleg Tashlykov, lektor ved Institut for Nuklear Kraftværker og vedvarende energikilder i UrFU.

En høj grad af gennemsigtighed er en vigtig forudsætning for beskyttelsesbriller, da sådanne briller bruges i en række forskellige anvendelser. Fra nukleare forskningslaboratorier til røntgenstuer på hospitaler, samt i såkaldte varme celler, hvor højradioaktive produkter fjernmanipuleres. De skal beskytte folk mod stråling, så de kan kontrollere det nødvendige udstyr og udføre handlinger på afstand.

Forskere har i årevis valgt den optimale sammensætning af blyfri glas. Hovedkriterierne er miljøvenlighed og lav vægt (minimum bly), høj strålebeskyttelse og gennemsigtighed. Tidligere forskere har vist, at delvis udskiftning af bly med bismuthforbindelser fører til en betydelig forbedring af brillernes beskyttende egenskaber. Nu tester forskere yderligere tre versioner af glassammensætninger med forskellige tilsætningsstoffer (oxider af barium, zink, wolfram osv.). Dette er nødvendigt for at finde den optimale sammensætning af materialet med gode beskyttelsesegenskaber, en høj grad af gennemsigtighed og omkostningseffektiv produktion. + Udforsk yderligere

Forskere opfinder blyfrit sammensat afskærmningsmateriale til neutroner og gammastråler