Все новости

Создан сверхлегкий материал для защиты от нейтронного излучения

Его плотность примерно в 12 раз меньше воды

МОСКВА, 11 августа. /ТАСС/. Российские и венгерские исследователи создали сверхлегкий материал на базе аэрогеля и соединений бора, который поглощает нейтронное излучение. Он подходит для создания установок бор-нейтронозахватной терапии рака, сообщила в четверг пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

"В отличие от широко применяемых на практике средств нейтронной защиты на основе металлических пластин или полимерных композитов, борилированный аэрогель обладает крайне низкой плотностью, легко формуется и не проявляет токсических свойств. Новый материал отвечает и другим требованиям к специализированным средствам защиты", - заявил заведующий лабораторией Института общей и неорганической химии РАН (Москва) Александр Баранчиков, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Материал, по словам его разработчиков, может быть уже сейчас использован для защиты пациентов от нейтронного облучения при прохождении курсов бор-нейтронозахватной терапии рака. Она представляет собой новую форму радиотерапии опухолей, в рамках которой раковые клетки уничтожаются при помощи потока нейтронов, разогнанных при помощи ускорителя частиц.

Эти частицы поглощаются атомами бора-10, химического элемента, чьи соединения вводятся непосредственно в опухоль. Захват нейтронов атомами бора приводит к их распаду и образованию альфа-частиц, быстро уничтожающих раковые клетки. Это позволяет очень точечно и эффективно бороться с раком при минимальной радиационной нагрузке на организм пациента.

Сверхлегкая защита от нейтронов

Баранчиков и его коллеги разработали новый сверхлегкий материал, который позволяет дополнительно снизить уровень облучения здоровых тканей тела пациентов. Он представляет собой кремниевый аэрогель, наполненный соединениями бора. Плотность этого материала примерно в 12 раз меньше воды, при этом он столь же эффективно поглощает нейтроны, как и полимерные композиты и металлы, применяемые для этих целей сегодня.

"Находящиеся в составе аэрогеля молекулы воды служат для замедления нейтронов, а атомы бора их полностью поглощают. При этом содержание бора в материале достаточно мало, всего около 1%, что заметно ниже, чем в известных аналогах (до 40-45%). Высокую эффективность материала удалось обеспечить благодаря очень равномерному распределению атомов бора по объему аэрогеля", - пояснил исследователь.

По словам ученых, этого им удалось достичь благодаря синтезу особого соединения, каждая молекула которого содержит по десять атомов бора. Это вещество способно прочно соединяться с кремниевой основой аэрогеля, что позволяет равномерно распределить атомы бора по толще материала. В результате этого он в 300 раз превосходит обычный аэрогель по способности поглощать нейтроны.

Как отмечают Баранчиков и его коллеги, созданный ими аэрогель можно применять не только в медицинской отрасли, но и в различных промышленных и научных установках, которые вырабатывают большое число нейтронов, потенциально способных ухудшить здоровье работников этих предприятий или повредить электронные компоненты прибров.