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科學家創造了幾個玻璃樣品以防止核輻射

2021-07-16 16:02          核輻射 X射線伽馬射線
一個國際研究小組,包括來自俄羅斯的物理學,創造了新的眼鏡來防止 X 射線和伽馬輻射。科學家可以選擇新的成分來改善樣品的特性并減少玻璃成分中的鉛含量。物理學家設計了幾個玻璃樣品。該團隊在《光學》雜志上描述了最新成果之一——基于氟化鋇的玻璃。但最好的結果是硼酸鉍玻璃。其輻射防護特性(平均自由程、半值層)優于商業同類產品。這些樣本的特征在科學報告中有所描述。

“伽瑪射線在工業(檢測金屬鑄造缺陷)、醫療(治療惡性腫瘤和癌性腫瘤)、農業(控制成熟度和延長水果和蔬菜的保質期)和空間等許多領域都有應用應用等,”研究文章的合著者、烏拉爾聯邦大學(俄羅斯)的研究工程師、核材料管理局(埃及)的雇員 Karem Abdelazim Gaber Mahmud 說。“伽馬輻射具有顯著的穿透深度,因此我們面臨著創造一種可以為工人提供最大保護和必要安全的材料的任務。”

商用防輻射玻璃主要含有鉛和磷酸鹽。由于其密度高,鉛是抵御伽馬射線的最有效保護之一。但這是一種重毒金屬。鉛玻璃的重量可達數百公斤。因此,全世界的科學家都在努力尋找最佳成分,有助于減輕玻璃重量、減小厚度和降低成本價格的成分。另一個問題是,超過一定比例的添加材料后,玻璃會失去透明度,就像吸收了一定劑量的輻射一樣。因此,一方面,需要盡量減少玻璃組合物中的鉛含量,同時保持保護性能,另一方面,需要延長最終產品的保質期,其透明度。

烏拉爾聯邦大學副教授、研究合著者奧列格·塔什利科夫 (Oleg Tashlykov) 說:“科學家們在 1940 年代末、1950 年代初、核能形成期間開始制造防護眼鏡。” “那一次在英國、美國、俄羅斯,他們正在解決監測輻射危害工作的問題。他們為添加不同添加劑的玻璃提出了幾種選擇,但到處都是鉛和磷酸鹽。目前的趨勢是選擇這樣的一種可以最大限度地減少鉛含量的成分,或者更好地用另一種金屬代替它。”

請注意,玻璃研究人員的保護性能已在俄羅斯國家公司“Rosatom”(俄羅斯斯維爾德洛夫斯克地區)的反應堆材料研究所進行了實驗測試。下一步是進一步研究參數,改進和優化組成,技術商業化。



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