俄開發出具獨特防輻射性能的涂層 相關研究結果發表在《材料》期刊上

俄羅斯托木斯克理工大學開發出一種獨特的防輻射納米涂層，它能夠“自我修復”。它的使用將有助于保護電子設備，并大大提高核工業和航天工業材料的耐輻射性。相關研究結果發表在《材料》期刊上。

輻射的主要危險是帶電粒子和中子的作用。俄羅斯科研人員通過實驗證實，他們制備的鋯—鈮多層復合納米涂層能夠獨立“修復”這些因素造成的缺陷。

托木斯克理工大學核技術工程學院實驗物理系副教授羅曼·拉普捷夫解釋道，材料中的輻射缺陷要么是空位，即原子被移出晶格，要么是“卡在”其中的間隙原子。兩種類型的缺陷都會累積，從而導致產品的損壞。用質子束長時間照射涂層后，缺陷的濃度要么保持不變，要么因被排列到層的邊界而降低——在那里它們相互抵消。

研究人員確信，涂層的這些特性為提高核工業和航空航天工業中各種材料的耐輻射性提供了巨大的空間。通過磁控濺射獲得的復合材料，其組成是每種材料有五層，厚度約為100納米。透射顯微鏡和X射線衍射分析表明，在輻射后，由于質子的積累，結構中會產生應力。計算和實驗都顯示了鋯原子從最佳位置偏移，形成低電子密度區，在該區域附近注入的離子積聚，在分析過程中正電子湮滅。

研究人員解釋說，新型防輻射材料不僅可以改善許多核工業設施，而且可以有效保護電子設備免受輻射的破壞。這種保護對航天業具有重要意義，因為宇宙輻射能夠迅速使電子設備在地球的大氣保護層之外失效。

托木斯克理工大學科研人員說，對輻射前后缺陷結構的實驗分析，采用了一種獨特的高靈敏度方法，即使用能量可控的正電子束對湮沒輻射多普勒譜線展寬進行測量。(記者董映璧)