Nedavno su dr Huo Zhipeng i njegov učenik Lu Iidong sa Instituta za fizičke nauke Hefei Kineske akademije nauka stvorili novu vrstu kompozitnog materijala za zaštitu od neutronskog i gama zračenja. Koristili su mikronsku ploču Sm 2 O 3 , vrstu punila na bazi retkih zemalja, da ojačaju polietilen koji sadrži bor.
Rezultati istraživanja objavljeni su na Composites Science and Technologi.
Zaštita od zračenja zavisi od vremena, udaljenosti i zaštite. Visokoenergetski neutroni i gama zraci mogu oštetiti tkiva i gene. Materijali na bazi olova se obično koriste za zaštitu, ali su toksični. Samarijum, element retke zemlje, obećava za zaštitu jer apsorbuje i neutrone i gama zrake.
Međutim, postoji potreba za više istraživanja o tome kako mikrostruktura materijala utiče na njihova zaštitna svojstva. Razvijanje punila retkih zemalja sa specifičnim karakteristikama može dovesti do boljih materijala za zaštitu od neutrona-gama.
U ovoj studiji, metodom homogene koprecipitacije sintetizovana je serija mikronskih ploča Sm 2 O 3 punila sa različitim specifičnim površinama i distribucijom veličine čestica. Otkrili su da prilagođavanje procesa sinteze može da proizvede punila ujednačene veličine i velike površine.
Ova punila su zatim dodata polietilenu koji sadrži bor da bi se stvorili kompoziti. Kompoziti su pokazali poboljšanu termičku stabilnost, mehaničku čvrstoću i svojstva zaštite od zračenja u poređenju sa materijalima bez punila.
Testovi su otkrili da kompozitni materijal može da blokira 98,7% neutronskog zračenja iz izvora 252 Cf i 72,1% gama zračenja iz izvora 137 Cs kada je materijal bio debeo 15 cm.
Ovaj rad pruža novu strategiju razvoja tehnologije zaštite od zračenja iz perspektive nauke o materijalima.
