研究人員開發(fā)出更小 更輕的輻射屏蔽
北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù),可以保護(hù)軍事和太空探索技術(shù)中的電子設(shè)備免受電離輻射的影響。新方法比現(xiàn)有技術(shù)更具成本效益,其秘密成分是……生銹。
“ 與最廣泛使用的屏蔽技術(shù)相比,我們的方法可用于保持相同水平的輻射屏蔽并減少30%或更多的重量,或者您可以保持相同的重量并提高30%或更多的屏蔽,”羅伯·海斯(Rob Hayes)說,他是這項(xiàng)工作的論文的合著者,也是北卡羅來納州立大學(xué)核工程學(xué)的副教授。“無論哪種方式,我們的方法都會(huì)減少屏蔽所占用的空間。”
電離輻射會(huì)給電子設(shè)備造成嚴(yán)重問題。為了防止這種情況的發(fā)生,可能暴露在輻射中的設(shè)備(例如航天器中使用的設(shè)備)都裝有輻射屏蔽。
重量是設(shè)計(jì)航空航天技術(shù)的重要因素,并且在航空航天設(shè)備中最常見的屏蔽措施是在所有敏感技術(shù)周圍放置一個(gè)鋁制盒子。人們一直認(rèn)為這是在防護(hù)罩的重量與其提供的保護(hù)之間提供最佳折衷方案。
這項(xiàng)新技術(shù)依賴于將氧化的金屬粉末(鐵銹)混入聚合物中,然后將其摻入相關(guān)電子設(shè)備的普通保形涂層中。
Hayes說:“金屬氧化物粉末提供的屏蔽性低于金屬粉末,但氧化物毒性較小,并且不會(huì)造成電磁干擾,從而不會(huì)干擾設(shè)備的運(yùn)行。”
“輻射傳輸??計(jì)算表明,包含金屬氧化物粉末可提供與傳統(tǒng)屏蔽相當(dāng)?shù)钠帘危?rdquo;前NC State研究生,該研究的第一作者M(jìn)ike DeVanzo說。“在低能狀態(tài)下,金屬氧化物粉末可將對(duì)電子設(shè)備的伽馬輻射降低300倍,對(duì)中子輻射的損害也可降低225%。”
Hayes說:“與此同時(shí),涂層的體積要小于屏蔽盒。” “并且在計(jì)算模擬中,與相同重量的傳統(tǒng)屏蔽相比,氧化物涂層的最差性能仍然吸收了30%以上的輻射。
海耶斯說:“最重要的是,氧化物微粒比同等數(shù)量的純金屬便宜得多。”
洛克希德·馬丁航天公司(Lockheed Martin Space)的DeVanzo補(bǔ)充說:“這有可能減少對(duì)天基電子產(chǎn)品常規(guī)屏蔽材料的需求。”
研究人員正在繼續(xù)測(cè)試和微調(diào)其屏蔽技術(shù),以用于各種應(yīng)用。
海斯說:“我們現(xiàn)在正在尋找行業(yè)合作伙伴,以幫助我們開發(fā)用于商業(yè)用途的技術(shù)。”
論文“金屬氧化物浸漬的共形涂層的電離輻射屏蔽特性”發(fā)表在《輻射物理與化學(xué)》雜志上。
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