Des scientifiques de l'Université fédérale de l'Oural (UrFU) avec des collègues de la péninsule arabique ont amélioré les propriétés de radioprotection du verre, en particulier des verres borate (verre à base d'oxyde de bore). Ils ont introduit des additifs spéciaux dans la composition de base du verre - des oxydes de métaux lourds. Cela a considérablement augmenté la densité du matériau sans affecter sa transparence. Une description des expériences et les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Progress in Nuclear Energy .

Les verres borates sont utilisés dans les détecteurs à scintillation des rayonnements ionisants (dispositifs en physique nucléaire pour l'enregistrement des rayonnements gamma et l'étude des spectres de rayonnement des radionucléides) et pour la radioprotection. Les verres à base d'oxyde de bore sont une alternative écologique aux verres additionnés de plomb. Mais ils ont une faible densité, qui est l'un des facteurs les plus importants affectant la qualité de la radioprotection. Les scientifiques ont ajouté de l'oxyde de cadmium à la composition du verre et ont découvert que la densité des verres avait ainsi considérablement augmenté. Les nouveaux échantillons se sont avérés utilisables pour les chambres qui protègent contre les rayonnements gamma.

"La capacité du matériau de blindage à atténuer les rayons gamma ou X qui passent augmente avec l'augmentation de la concentration de cadmium dans la composition du verre. Les échantillons fabriqués ont montré de bons résultats en tant que matériau de protection contre les rayonnements dans les zones de rayonnement gamma à faible et moyenne énergie. Pour confirmer la validité de les résultats, nous avons déterminé leurs propriétés protectrices à l'aide de trois méthodes, y compris la simulation bien connue de Monte Carlo - simulation informatique du transfert de divers types de rayonnement (neutrons, rayons gamma, électrons, positrons).Les résultats de la simulation ont montré un bon accord avec le des données expérimentales sur les coefficients d'atténuation des verres par rapport au rayonnement gamma des isotopes du césium-137 et du cobalt-60", déclare Oleg Tashlykov, professeur associé au Département des centrales nucléaires et des sources d'énergie renouvelables de l'UrFU.

Un niveau élevé de transparence est une condition préalable importante pour les verres de protection, car ces verres sont utilisés dans une variété d'applications. Des laboratoires de recherche nucléaire aux salles de radiologie des hôpitaux, en passant par les cellules dites chaudes où des produits hautement radioactifs sont manipulés à distance. Ils doivent protéger les personnes contre les radiations, leur permettant de contrôler l'équipement nécessaire et d'effectuer toutes les actions à distance.

Les chercheurs sélectionnent depuis des années la composition optimale des verres sans plomb. Les principaux critères sont le respect de l'environnement et le faible poids (minimum de plomb), la haute radioprotection et la transparence. Des chercheurs antérieurs ont montré que le remplacement partiel du plomb par des composés de bismuth entraînait une amélioration significative des caractéristiques de protection des verres. Maintenant, les scientifiques testent trois autres versions de compositions de verre avec différents additifs (oxydes de baryum, zinc, tungstène, etc.). Ceci est nécessaire pour trouver la composition optimale du matériau avec de bonnes caractéristiques de protection, un haut niveau de transparence et une production rentable. + Explorer plus loin

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