Ученые Hefei Institutes of Physical Science (КНР) добились прорыва в области защиты от нейтронного и гамма-излучения, создав новый тип композитного материала. Они успешно использовали микронные пластины Sm2O3, которые являются разновидностью наполнителя на основе редкоземельных элементов, для армирования борсодержащего полиэтилена.
Результаты этого исследования, опубликованные на портале Composites Science and Technology, открывают новые перспективы в области радиационной защиты.
В ходе работы была разработана серия композитов с использованием микронных пластин Sm2O3 в сочетании с B4C и полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП). Ученые подробно исследовали влияние микроморфологии наполнителей Sm2O3на нейтронно- и гамма-защитные свойства композитов. Анализ структуры показал, что синтетический Sm2O3 обладает кубической кристаллической системой, что является ключевым фактором в обеспечении высокой эффективности защиты.
Кривые дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и результаты термогравиметрического анализа (ТГА) подтвердили высокую термическую стабильность композитов, что является важным качеством для защиты от радиации.
Эксперименты по защите от нейтронного и гамма-излучения показали впечатляющие результаты. Лучший композит, содержащий 10% массовых Sm2O3, 20% массовых B4C и 70% массовых ПЭВП, обеспечивает степень защиты от нейтронного излучения на уровне 98,7% при толщине всего 15 см. Этот же композит обеспечивает степень защиты от гамма-излучения на уровне 72,1%.
