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俄开发出高效防辐射玻璃材料 效果超过传统材料混凝土及铅参数

来源:科技日报 时间:2020-11-18 11:01:18

俄罗斯乌拉尔联邦大学科研人员开发出新型防辐射玻璃,其防护辐射效果是现有类似产品的3倍。相关研究成果近日发表在《材料研究与技术》杂志上。

防辐射玻璃指具有防护如x射线、γ射线等放射性射线功能的特种玻璃,也称重玻璃。重玻璃包含原子序数较高的化合物,一般用于保护人员免受核电、核工业设施、实验室和医疗中心的辐射。比如,高铅光学玻璃具有较好的防辐射性能,但存在化学稳定性较差,玻璃自身耐辐射性差易变色等问题。

乌拉尔联邦大学的科研人员研究的抗辐射玻璃具有出色的屏蔽性能,具体表现在质量衰减系数、自由行程长度、十倍衰减层及其他辐射特性等方面超过了传统上用于防辐射材料混凝土和铅的参数。

乌拉尔联邦大学实验物理教研室科研人员玛丽亚·佩什金娜称:“我们开发的新型防辐射玻璃材料在吸收光子辐射方面的效果是目前类似产品‘重玻璃’的3倍。因此,制造类似的防辐射材料,使用新防护材料的厚度就可以是传统产品的三分之一。这为生产防护材料提供了许多优势,特别是大大节约了生产成本。”

俄研究人员还解释道,电离辐射的影响是一个随机过程,因此,在上述新防护材料的开发过程中,使用了蒙特卡罗方法以及其他计算机建模方法来模拟随机过程。今后研究人员计划继续研究新材料的辐射性能,以开发辐射防护系统的组件。

总编辑圈点

各个国家的放射医学、原子能工业领域都在飞速发展,该如何更好地进行射线防护同时又能维持实验环境中的可视可观察?这一问题受到了广泛关注。常见的手段包括高铅光学玻璃、加入金属元素的有机玻璃以及镍合金丝网屏蔽玻璃等,但因为一般防辐射玻璃在自身吸收强放射线后,很容易变成深棕色而失去了透明性,因此科学家们还想要开发出具有更高的耐辐射性能的玻璃。本文中这款达到以往产品3倍防辐射效果的玻璃,不但将是辐射环境工作人员的福音,还将为未来进一步扩展防辐射玻璃的性能铺平了道路。

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