Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord suggère qu'un matériau constitué d'un composé polymère incrusté de particules de trioxyde de bismuth présente un potentiel énorme pour remplacer les matériaux de protection contre les rayonnements conventionnels, comme le plomb.

Le composé de trioxyde de bismuth est léger, efficace pour protéger contre les rayonnements ionisants tels que les rayons gamma, et peut être fabriqué rapidement, ce qui en fait un matériau prometteur pour une utilisation dans des applications telles que l'exploration spatiale, imagerie médicale et radiothérapie.

« Matériaux de protection contre les rayonnements traditionnels, comme le plomb, sont souvent chers, lourd et toxique pour la santé humaine et l'environnement, " dit Ge Yang, professeur adjoint de génie nucléaire à l'État de Caroline du Nord et auteur correspondant d'un article sur le travail. "Cette étude de validation de principe montre qu'un composé de trioxyde de bismuth pourrait servir de protection efficace contre les rayonnements, tout en atténuant les inconvénients associés aux matériaux de blindage traditionnels."

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient créer le composé en utilisant une méthode de durcissement qui repose sur la lumière ultraviolette (UV) plutôt que de s'appuyer sur des techniques à haute température chronophages.

"En utilisant la méthode de durcissement UV, nous avons pu créer le composé en quelques minutes à température ambiante, ce qui offre un potentiel pour la fabrication rapide de matériaux de protection contre les rayonnements, " dit Yang. " C'est un point important car la polymérisation thermique, un procédé fréquemment utilisé pour fabriquer des composés polymères, repose souvent sur des températures élevées et peut prendre des heures, voire des jours. La méthode de durcissement UV est à la fois plus rapide et moins coûteuse. »

En utilisant la méthode de durcissement UV, les chercheurs ont créé des échantillons du composé polymère contenant jusqu'à 44 % de trioxyde de bismuth en poids. Les chercheurs ont ensuite testé les échantillons pour déterminer les propriétés mécaniques du matériau et s'il pouvait efficacement protéger contre les rayonnements ionisants.

"C'est un travail fondamental, " dit Yang. "Nous avons déterminé que le composé est efficace pour protéger les rayons gamma, est léger et solide. Nous travaillons à optimiser davantage cette technique pour obtenir les meilleures performances du matériau.

« Nous sommes ravis de trouver un nouveau matériau de protection contre les rayonnements qui fonctionne aussi bien, est cette lumière, et peut être fabriqué aussi rapidement."

Le papier, "Propriétés de protection contre les rayonnements gamma des composites poly (méthacrylate de méthyle) / Bi2O3, " est publié dans la revue Ingénierie et technologie nucléaires .