Российские ученые разработали строительные материалы, которые эффективно защищают от радиации

Ученые Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) разработали глиняные кирпичи, которые максимально ослабляют ионизирующее излучение, до уровня, безопасного для человеческого организма. В их состав ученые добавляют отходы уральском промышленности. Кирпичи – относительно дешевый и удобный материал, с помощью которого можно быстро возводить защитные комнаты, сооружения, стены вокруг объектов с излучением. Статья с описанием технологии опубликована в журнале Applied Radiation and Isotopes.

«Кирпичи легированы тяжелыми металлами – отходами металлургических предприятий Урала. Эти вещества обладают выраженными радиационно-защитными свойствами. Таким образом, мы решаем сразу две задачи. Во-первых, добавляя измельченные поглотители ионизирующего излучения в матрицу, в данном случае из глины. И получаем строительные материалы с заданными защитными свойствами. Во-вторых, находим способ утилизации промышленных отходов», – поясняет научный руководитель проекта, доцент кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ Олег Ташлыков.

Конечная цель ученых – разработать широкую «линейку» материалов на основе не только глины, но и цементных растворов или бетона, искусственных полимеров с разным химическим составом и концентрацией поглощающих веществ. Другими словами – с заданными защитными свойствами, которые отвечают конкретным условиям (изотопному составу радиоактивных загрязнений, видам излучения и т.д.) на АЭС, в хранилищах радиоактивных отходов, а также в медицинских учреждениях, где диагностика и лечение ведутся с помощью рентгеновских установок и облучающих устройств.

«Известно, что наиболее надежной защитой от гамма- или рентгеновского излучения является вольфрам, однако он очень дорог. Свинец дешевле, но токсичен. И, кроме того, пластичен и в вертикальном положении может “сползать” под собственной тяжестью, образуя отверстия в системе радиационной защиты и снижая ее устойчивость. Наши материалы оптимальны как с точки зрения эффективности радиационной защиты, так и простоты изготовления, прочности, долговечности, стоимости. Последний фактор немаловажен, так как на сегодня вклад биологической защиты в стоимость объектов атомной энергетики достигает 20-30%», – объясняет Олег Ташлыков.

При создании кирпичей ученые применяют высокоточные расчетные коды. Защитные свойства проверяют на реакторной установке Института реакторных материалов государственной корпорации «Росатом» (Заречный, Свердловская область) и на заводе герметизирующих материалов (Дзержинск, Нижегородская область).

Разработка вызывала большой интерес отечественных и зарубежных предприятий атомной промышленности. В планах – дальнейшее исследование механических и радиационно-защитных параметров различных природных веществ, в том числе распространенных в странах-партнерах «Росатома» – Турции, Египте, Бангладеш, где с участием российских специалистов возводятся атомные электростанции. Закономерно, что значительный вклад в исследование внес аспирант кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ Махмуд Карем (Египет).