Международная группа исследователей с участием ученого Уральского федерального университета (УрФУ, Россия) разработала инновационный тип боросиликатных стекол, обеспечивающих защиту от радиации на 28.3% эффективнее, чем бетон и другие традиционные материалы. Это научное достижение открывает новые возможности для создания более совершенных средств защиты в ядерной, медицинской и промышленной сферах.
Как сообщили ТАСС в отделе научных коммуникаций УрФУ, новая разработка решает важную экологическую проблему, связанную с использованием токсичного свинца в защитных материалах, .
"Защитные очки от радиации, как известно, содержат высокие концентрации оксида свинца, который токсичен для человека и окружающей среды. Мы же создали новые бессвинцовые стекла с использованием оксида неодима и оксида бария, которые имеют высокие атомные номера. Это позволяет улучшить радиационную защиту, а также повысить прозрачность и оптические свойства стекол", - пояснил соавтор работы, ведущий научный сотрудник кафедры "Атомные станции и возобновляемые источники энергии" УрФУ Махмуд Карем Абделазим Габер.
Эффективность защиты от радиации у новых стекол достигает впечатляющих 28,3%, что значительно превосходит показатели традиционных материалов: бетона (22,1%) и коммерческого стекла RS-360 (27,3%). Такие характеристики делают разработку особенно ценной для создания более тонких и прочных защитных экранов в различных отраслях.
Особенностью новых стекол является их способность поглощать желтый и зеленый свет, что открывает дополнительные возможности применения. "Из-за поглощения желтого и зеленого света, стекло может использоваться в сварочных очках для индивидуальной защиты во время ремонта и сварки металлических радиоактивных поверхностей", - отметил ученый. Все результаты исследования подтверждены с помощью специализированной программы Phy-X.
Боратные стекла традиционно используются в ядерной промышленности благодаря их устойчивости к радиации и относительной простоте производства. Однако их существенным недостатком является хрупкость. Исследователи решили эту проблему, добавив в состав тяжелые оксиды - неодим и барий, что позволило получить более прочные образцы при сохранении необходимой прозрачности. Для синтеза стекол был использован метод плавления-закалки с применением высокочистых компонентов.
Международное исследование, проведенное совместно с учеными из Иордании, Саудовской Аравии, Малайзии и Египта, продемонстрировало превосходство новых стекол над аналогами из боросиликатных систем, содержащих оксид свинца и оксид бария. При тестировании с использованием гамма-излучения мощностью 0,662 МэВ эффективность разработанных стекол оказалась на 16% выше, чем у стекол с содержанием 35-40 мольных процентов свинца.
