Новый композит обеспечивает защиту от нейтронного и гамма-излучения

Фото из открытых источников

Ученые Hefei Institutes of Physical Science (КНР) добились прорыва в области защиты от нейтронного и гамма-излучения, создав новый тип композитного материала. Они успешно использовали микронные пластины Sm₂O₃, которые являются разновидностью наполнителя на основе редкоземельных элементов, для армирования борсодержащего полиэтилена. 

Результаты этого исследования, опубликованные на портале Composites Science and Technology, открывают новые перспективы в области радиационной защиты.

В ходе работы была разработана серия композитов с использованием микронных пластин  Sm₂O₃ в сочетании с B₄C и полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП). Ученые подробно исследовали влияние микроморфологии наполнителей Sm₂O₃на нейтронно- и гамма-защитные свойства композитов. Анализ структуры показал, что синтетический Sm₂O₃ обладает кубической кристаллической системой, что является ключевым фактором в обеспечении высокой эффективности защиты.

Кривые дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и результаты термогравиметрического анализа (ТГА) подтвердили высокую термическую стабильность композитов, что является важным качеством для защиты от радиации.

Эксперименты по защите от нейтронного и гамма-излучения показали впечатляющие результаты. Лучший композит, содержащий 10% массовых Sm₂O₃, 20% массовых B4C и 70% массовых ПЭВП, обеспечивает степень защиты от нейтронного излучения на уровне 98,7% при толщине всего 15 см. Этот же композит обеспечивает степень защиты от гамма-излучения на уровне 72,1%.