Новые кирпичи, разработанные группой ученых УрФУ, в состав которой вошли аспирант из Вьетнама и специалист из Управления по ядерным материалам Египта, обладают высокой устойчивостью к радиационному воздействию. Материал разработан из красной вьетнамской глины и металлических отходов уральских металлургических предприятий. Ученые отмечают, что такой состав позволил добиться высокого уровня защиты от радиационного излучения. По словам исследователей, новые кирпичи будут полезны для создания ограждений в помещениях АЭС при ремонте и других работах, например при модернизации. Подробную информацию о новом материале, его структуре и характеристиках ученые опубликовали в Nuclear Engineering and Technology.
«Наши кирпичи предназначены для создания быстровозводимых сооружений. Вполне реальная и частая ситуация — в каком-либо помещении на АЭС идет ремонт, в котором находится оборудование с высокорадиоактивными веществами. Чтобы защитить людей от излучения, можно возвести вокруг источника радиации стенку из разработанных нами кирпичей. В отличие от других материалов, например, бетонных блоков, наши кирпичи легкие, их можно переносить вручную, также они прекрасно подойдут для создания ограждений любой конфигурации и любого размера, в том числе в помещениях с нестандартной планировкой. А затем, после завершения ремонтных работ на АЭС конструкцию можно быстро разобрать. Если во время проведения ремонтных работ на кирпичи не попали радиоактивные загрязнения, например вода, то их можно использовать снова. Кроме того, существует практика упаковки аналогичных защитных блоков в полиэтилен, который легко дезактивируется в случае необходимости», — поясняет профессор кафедры «Атомные станции и ВИЭ» УрФУ Олег Ташлыков.
Новый материал состоит из красной вьетнамской глины и металлических отходов в пропорции 30:70. Ученые отмечают, что себестоимость кирпичей будет очень низкой, поскольку глина — это один из наиболее распространенных и дешевых природных минералов. А использование металлических отходов, которые остаются в большом количестве на промышленных предприятиях Урала, позволит с пользой применять их повторно.
«Металлические отходы мелкой фракции обладают хорошими экранирующими свойствами, то есть способностью блокировать проникновение радиационного излучения через него. Глина необходима в качестве матрицы, то есть связующего звена. Кроме того, глина устойчива к высокой температуре — это значит, что кирпичи из такого материала можно использовать для экранирования оборудования, которое находится под высокой температурой — несколько сот градусов», — объясняет Олег Ташлыков.
Несмотря на то, что для исследования использовалась красная вьетнамская глина, ученые отмечают: для производства радиационно-устойчивых кирпичей подойдет и уральский глинистый материал. Уже сейчас специалисты изучают разные сорта уральской глины и выбирают, какие из них будут более подходящими для создания кирпичей.
«На сегодня мы проводим исследования диатомита из месторождений возле Камышлова в Свердловской области. На основе диатомита мы уже изготовили первые экспериментальные образцы кирпичей и в ближайшем будущем проведем исследование для выяснения их радиационной устойчивости. Также мы изучаем галлуазит — глинистый минерал, залежи которого есть в Челябинской области. У галлуазита особая трубчатая наноструктура — мы предполагаем, что при такой структуре экранирующие свойства вещества будут еще выше», — заключает Олег Ташлыков.
Уральский федеральный университет — один из ведущих вузов России, расположен в Екатеринбурге. Участник проекта по созданию кампусов мирового уровня — части национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России. Университет — участник государственной программы поддержки российских вузов «Приоритет-2030», выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы».