Ученые предложили создавать радиационные экраны из природного полимера
Международная группа ученых, в которую вошли специалисты из России (УрФУ), Саудовской Аравии и Египта, выяснила, что полимолочная кислота в сочетании с триоксидом вольфрама эффективно блокирует гамма-излучение. В перспективе на основе нового материала можно будет создавать безопасные и биоразлагаемые экраны для защиты от низкоэнергетического излучения, полагают исследователи. Такие экраны используют в медицине, сельском хозяйстве, пищевой промышленности.
Описание материала опубликовано в журнале Radiation Physics and Chemistry. «Полимолочная кислота — нетоксичный полимер природного происхождения. Она имеет невысокую стоимость и, что немаловажно, может разлагаться с помощью микробов, если поместить ее в промышленную установку при высоких температурах. Поскольку молочная кислота регулярно образуется в качестве побочного продукта метаболизма как у растений, так и у животных, полимолочная кислота и продукты ее распада нетоксичны и безопасны для окружающей среды», — поясняет соавтор разработки, исследователь кафедры экспериментальной физики УрФУ Хешам Закали.
Полимолочная кислота стала популярным вариантом пластиковой упаковки всех видов товаров — от продуктов питания и напитков до косметики и электроники. Однако, несмотря на значительный рыночный потенциал, этот полимер довольно хрупкий: низкая температура термического разложения ограничивает его применение во многих областях. Для улучшения свойств полимолочной кислоты необходимо добавление определенного наполнителя, который может адаптировать ее свойства к конкретным целям.
Ученые выяснили, что таким наполнителем может стать триоксид вольфрама, так как он повышает способность этого биополимера блокировать гамма-излучение, улучшает его структуру, тепловые и оптические свойства. Триокисд вольфрама широко известен, не токсичен. Его активно применяют для создания, в частности, датчиков газа, электрохромных окон, оптических устройств, фотокатализаторов и огнестойких волокон в «умных» окнах.
Чтобы создать материал для экранирования от гамма-излучения, ученые смешали полимолочную кислоту и триоксид вольфрама в качестве наполнителя. В ходе анализа они выяснили, что наполнитель достаточным образом распределяется в полимолочной кислоте и увеличивает ее стабильность при высоких температурах.
Также исследователи экспериментально проверили параметры радиационной защиты усовершенствованного биополимера. Они сделали это с помощью ряда радиоактивных точечных источников, которые испускали фотоны с разным количеством энергии. В результате ученые выяснили, что увеличение количества триоксид вольфрама в полимолочной кислоте уменьшает пропускание гамма-излучения. Этот наполнитель обладает многообещающим потенциалом в улучшении защитных материалов — в частности, радиационных экранов.
«Это щиты, которые устанавливают между источником излучения и людьми/окружающей средой. Важно, чтобы они поглощали максимально возможное количество излучения. Радиационные экраны настраивают в зависимости от области применения, чтобы сделать их предельно эффективными. Это позволяет блокировать большое количество фотонов и сохранять малый вес, прозрачность и стойкость.
Например, бетон эффективно блокирует гамма-излучение при смешивании с определенными веществами-наполнителями, поэтому его долгое время широко используют для облицовки. Однако этот материал недолговечен: со временем он трескается и теряет воду, поэтому для улучшения свойств нужно учитывать весь спектр его особенностей», — говорит Хешам Закали.
Существующие материалы — свинец, пластмассы на основе нефти или бетон — могут быть довольно опасными в том числе из-за токсичности. Они также имеют значительный вес и высокую стоимость. Альтернативой им может стать материал, который получила международная группа ученых.
По мере создания все большего количества технологий, работа которых зависит от излучения, растет потребность в материалах, способных его блокировать. Поэтому в планах ученых рассмотреть новые «умные» материалы с защитными свойствами.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно