研究表明，聚合物复合材料可以用作更轻，无毒的辐射屏蔽

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葛阳 gyang9@ncsu.edu.

哑光船员 matt_shipman@ncsu.edu.

北卡罗来纳州立大学研究人员的一项新研究表明，由嵌入二氧铋颗粒的聚合物化合物组成的材料具有更换常规辐射屏蔽材料的巨大潜力，例如铅。

二氧化铋化合物是轻质的，有效地屏蔽防止电离辐射，例如伽马射线，并且可以快速制造 - 使其成为空间探索，医学成像和放射治疗等应用的有希望的材料。

“传统的辐射屏蔽材料，如铅，对人类健康和环境往往昂贵，繁重，毒性，”NC州核工程助理教授GE Yang说，核心州核电工程教授和关于工作的纸张的相应作者。“这种概念证明研究表明，三氧化铋化合物可以用作有效的辐射屏蔽，同时减轻与传统屏蔽材料相关的缺点。”

在新的研究中，研究人员证明它们可以使用依赖于紫外线（UV）光的固化方法来创建化合物 - 而不是依赖于耗时的高温技术。

“使用紫外线固化方法，我们能够在室温下的分钟的数分钟创建化合物 - 这具有辐射屏蔽材料快速制造的潜力，”杨说。“这是一个重要的观点，因为热聚合，一种用于制备聚合物化合物的常用方法，通常依赖于高温并且可能需要几个小时甚至几天完成。紫外线固化方法既快速度又便宜。“

使用UV固化方法，研究人员创造了聚合物化合物的样品，其包含多达三氧化物重量的44％的铋。然后研究人员测试了样品以确定材料的机械性能，以及它是否可以有效地屏蔽电离辐射。

“这是基础工作，”杨说。“我们已经确定了该化合物在屏蔽伽马光线方面有效，轻巧，很强。我们正在努力进一步优化该技术以获得材料的最佳性能。

“我们很兴奋地找到一种新颖的辐射屏蔽材料，这是这种光线，这是这种光线，可以快速制造。”

本文，“聚（甲基丙烯酸甲酯）/ BI的伽马辐射屏蔽性能₂O._3.复合材料，“发表在期刊上核工程与技术。本文的第一个作者是博士，博士。在NC状态的学生。本文由Mohamed Bourham合作，校友杰出的核电站核武器院校核电站研究生教授;并由丹麦古，博士学位。在NC状态的学生。

- 船员 -

编辑注：研究摘要跟随。

“聚（甲基丙烯酸甲酯）/ BI的伽马辐射屏蔽性能₂O._3.复合材料“

作者：大曹，杨格，穆罕默德伯拉姆和北卡罗来纳州立大学丹麦古

发表：4月29日，核工程与技术

迪伊：10.1016 / j.net.2020.04.026

抽象的：这项工作研究了γ射线屏蔽性能，以及聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）复合材料的物理和力学性能，其嵌入了0-44.0wt％二氧化碳（BI₂O._3.）由快速紫外线（UV）固化方法制造。结果表明BI的添加₂O._3.显着提高了PMMA复合材料的伽马屏蔽能力。使用五种γ源（CS-137，BA-133，CD-109，CO-57和CO-60）检查线性质量衰减系数和半值层。BI的高负荷₂O._3.在PMMA样品中，样品将微硬度提高到纯PMMA的近七倍。通过这些增强功能，证明PMMA / BI₂O._3.复合材料是有前途的伽马屏蔽材料。此外，快速紫外线固化在显着缩短屏蔽材料的生产循环方面，施加巨大潜力，以实现快速制造。