Forskare väljer den optimala sammansättningen av glasögon, som kommer att ha starka skyddande egenskaper, klarhet och miljövänlighet. Kredit:UrFU / Anastasia Farafontova.
Forskare vid Ural Federal University (UrFU) med kollegor från den arabiska halvön har förbättrat strålskyddsegenskaperna hos glas, i synnerhet boratglas (boroxidbaserat glas). De introducerade speciella tillsatser i glasets grundsammansättning - tungmetalloxider. Detta ökade materialets densitet avsevärt utan att påverka dess transparens. En beskrivning av experimenten och resultaten av studien publicerades i tidskriften Progress in Nuclear Energy .
Boratglas används i scintillationsdetektorer av joniserande strålning (anordningar inom kärnfysik för registrering av gammastrålning och studier av strålningsspektra för radionuklider) och för strålskydd. Glas baserade på boroxid är ett miljövänligt alternativ till glas med tillsats av bly. Men de har låg densitet, vilket är en av de viktigaste faktorerna som påverkar kvaliteten på strålskyddet. Forskare tillsatte kadmiumoxid till glasets sammansättning och upptäckte att glasögonens densitet på detta sätt har ökat avsevärt. De nya proverna visade sig vara användbara för kammare som skyddar mot gammastrålning.
"Förmågan hos det skärmande materialet att dämpa passerande gamma- eller röntgenstrålar ökar med ökande kadmiumkoncentration i glaskompositionen. Tillverkade prover visade goda resultat som strålskyddsmaterial inom områdena låg- och medelenergi gammastrålning. För att bekräfta giltigheten av Resultaten bestämde vi deras skyddande egenskaper med hjälp av tre metoder, inklusive den välkända Monte Carlo-simuleringen - datorsimulering av överföringen av olika typer av strålning (neutroner, gammastrålar, elektroner, positroner). Simuleringsresultaten visade god överensstämmelse med experimentella data om dämpningskoefficienterna för glasögon med avseende på gammastrålning från cesium-137 och kobolt-60 isotoper", säger Oleg Tashlykov, docent vid Institutionen för kärnkraftverk och förnybara energikällor av UrFU.
En hög grad av transparens är en viktig förutsättning för skyddsglasögon, eftersom sådana glasögon används i en mängd olika applikationer. Från kärnforskningslaboratorier till sjukhusens röntgenrum, samt i så kallade heta celler där högradioaktiva produkter manipuleras på distans. De måste skydda människor från strålning, så att de kan kontrollera nödvändig utrustning och utföra alla åtgärder på avstånd.
Forskare har valt den optimala sammansättningen av blyfria glasögon i flera år. Huvudkriterierna är miljövänlighet och låg vikt (minst bly), högt strålskydd och transparens. Tidigare forskare visade att partiell ersättning av bly med vismutföreningar leder till en betydande förbättring av skyddsegenskaperna hos glasögon. Nu testar forskare ytterligare tre versioner av glaskompositioner med olika tillsatser (oxider av barium, zink, volfram, etc.). Detta är nödvändigt för att hitta den optimala sammansättningen av materialet med goda skyddsegenskaper, hög grad av transparens och kostnadseffektiv produktion. + Utforska vidare
