Российские ученые разработали строительные материалы, которые эффективно защищают от радиации

Российские ученые разработали строительные материалы, которые эффективно защищают от радиации

Unsplash

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).