Исследователи из университета Северной Каролины продемонстрировали, что легковесная металлическая «пена», имеющая определенный состав и сложную структуру, является средством, позволяющим эффективно блокировать рентгеновское излучение, гамма-лучи и нейтронную радиацию, поглощая и рассеивая энергию высокоэнергетических частиц и электромагнитных волн. Благодаря этому, такая металлическая пена является перспективным материалом для использования в областях ядерной безопасности, в космической технике, в промышленности и медицине.

«Используя разработанную нами металлическую пену, можно будет создавать более безопасные системы транспортировки ядерных отходов, ограждения ядерных реакторов и установок, более защищенные космические корабли и высокоэффективную защиту в медицинских рентгеновских аппаратах» – рассказывает Афсэнех Рэбии (Afsaneh Rabiei), профессор из университета Северной Каролины.

Группа профессора Рэбии изначально создавала металлическую пену для использования этого материала на транспорте и в военной области. Кроме этого, благодаря малому весу и высокой прочности этого материала рассматривались варианты его использования в космической области и в области ядерной энергетики. Именно перспективы использования материала в последней из указанных области натолкнули ученых на мысль о проверке антирадиационных свойств металлической пены.

Ученые провели целый ряд опытов, в ходе которых материал облучался лучами рентгена, гамма-лучей и нейтронной радиации с различной интенсивностью и другими параметрами. Полученные результаты были сравнены с аналогичными показателями других материалов, традиционно используемых в системах антирадиационной защиты.

Наилучшие показатели поглощения вышеуказанных видов радиации показал вид металлической пены под названием «high-Z steel-steel», которая состоит преимущественно из нержавеющей стали с небольшими добавками вольфрама. Этот вид металлической пены по эффективности блокирования гамма-лучей и рентгена превзошел все конструкционные материалы, включая сталь, которые используются на объектах ядерной энергетики, и уступил по этому параметру лишь чистому свинцу. А в области блокирования нейтронного излучения металлическая пена «high-Z» стала абсолютным лидером.

«В настоящее время мы работаем над новым составом металлической пены, что должно сделать ее более эффективной, чем свинец, при блокировании рентгена и гамма-излучения» – рассказывает профессор Рэбии, – «Но металлическая пена и прямо сейчас уже имеет целый ряд преимуществ по сравнению со свинцом. Она нетоксична, ее легче производить и можно безопасно обрабатывать. Это, наряду с высокой механической прочностью, делает металлическую пену идеальным материалом для использования в ядерной энергетике и космической технике».