物理科技生物学-PHYICA

改进防辐射玻璃的组成

化学 2024-04-18 00:02:04

乌拉尔联邦大学 科学家选择最佳的玻璃成分,这将具有强大的保护性能,透明度和环境友好性

信用:乌尔富/ Anastasia Farafontova

乌拉尔联邦大学(UrFU)的科学家与来自阿拉伯半岛的同事一起提高了玻璃的辐射防护性能,特别是硼酸盐玻璃(氧化硼基玻璃)

他们在玻璃的基本成分中引入了特殊的添加剂——重金属氧化物

这显著增加了材料的密度,而不影响其透明度

实验和研究结果的描述发表在《核能进展》杂志上

硼酸盐玻璃用于电离辐射的闪烁探测器(用于记录伽马辐射和研究放射性核素的辐射光谱的核物理装置)和辐射防护

基于氧化硼的玻璃是添加铅的玻璃的环保替代品

但它们的密度低,这是影响辐射防护质量的最重要因素之一

科学家将氧化镉添加到玻璃成分中,发现通过这种方式玻璃的密度显著增加

新的样本被证明可用于防护伽马辐射的容器

屏蔽材料衰减通过的γ射线或X射线的能力随着玻璃组合物中镉浓度的增加而增加

制造的样品显示出作为辐射屏蔽材料在低能和中能γ辐射领域的良好结果

为了证实结果的有效性,我们使用三种方法来确定它们的保护特性,包括众所周知的蒙特卡罗模拟——计算机模拟各种辐射(中子、伽马射线、电子、正电子)的转移

UrFU核电厂和可再生能源系副教授Oleg Tashlykov说:“模拟结果显示,玻璃对铯-137和钴-60同位素的γ辐射的衰减系数与实验数据非常吻合。”

高透明度是防护玻璃的重要先决条件,因为这种玻璃用于多种应用中

从核研究实验室到医院的x光室,以及在所谓的热室中,高放射性产品被远程操纵

他们必须保护人们免受辐射,使他们能够控制必要的设备,并在远处执行任何行动

多年来,研究人员一直在选择无铅玻璃的最佳成分

主要标准是环境友好性和低重量(最小铅)、高辐射防护和透明性

早期的研究人员表明,用铋化合物部分替代铅可以显著改善玻璃的保护特性

现在科学家们正在测试三种不同添加剂的玻璃成分(钡、锌、钨等的氧化物)

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为了找到具有良好保护特性、高透明度和低成本生产的材料的最佳组成,这是必要的

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