Recentemente, o Dr. Huo Zhipeng e seu aluno Lu Yidong, do Instituto Hefei de Ciências Físicas da Academia Chinesa de Ciências, criaram um novo tipo de material compósito para proteção contra nêutrons e radiação gama. Eles usaram placa de mícron Sm₂ O₃ , um tipo de enchimento à base de terras raras, para reforçar o polietileno contendo boro.

Os resultados da pesquisa foram publicados em Composites Science and Technology .

A proteção contra radiação depende de tempo, distância e blindagem. Nêutrons de alta energia e raios gama podem danificar tecidos e genes. Materiais à base de chumbo são comumente usados ​​para blindagem, mas são tóxicos. O samário, um elemento de terra rara, é promissor para proteção, pois absorve nêutrons e raios gama.

No entanto, há necessidade de mais pesquisas sobre como a microestrutura dos materiais afeta suas propriedades de blindagem. O desenvolvimento de enchimentos de terras raras com características específicas poderia levar a melhores materiais de blindagem gama de nêutrons.

Neste estudo, uma série de placas de mícron Sm₂ O₃ cargas com diferentes áreas superficiais específicas e distribuições granulométricas foram sintetizadas pelo método de coprecipitação homogênea. Eles descobriram que ajustar o processo de síntese poderia produzir cargas com tamanho uniforme e alta área superficial.

Essas cargas foram então adicionadas ao polietileno contendo boro para criar compósitos. Os compósitos apresentaram melhor estabilidade térmica, resistência mecânica e propriedades de proteção contra radiação em comparação com materiais sem as cargas.

Os testes revelaram que o material compósito poderia bloquear 98,7% da radiação de nêutrons de um ²⁵² Fonte Cf e 72,1% da radiação gama de um ¹³⁷ Fonte Cs quando o material tinha 15 cm de espessura.

Este trabalho fornece uma nova estratégia para o desenvolvimento de tecnologia de proteção contra radiação na perspectiva da ciência dos materiais.