О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами
Защитные свойства материалов обеспечиваются введением в полимерную матрицу ультрадисперсных частиц тяжелых и редкоземельных элементов. Для разделения порошков по размерам предложено в смесь порошков различных фракций вводить инертный растворитель. При этом наблюдается самоорганизация ультрадисперсны...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2005 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2005
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80536 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами / В.А. Белоус, Е.А. Джур, Ю.А. Крикун, И.М. Неклюдов, В.И. Ткаченко, Ф.А. Чмиленко // Вопросы атомной науки и техники. — 2005. — № 3. — С. 188-189. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859954554934657024 |
|---|---|
| author | Белоус, В.А. Джур, Е.А. Крикун, Ю.А. Неклюдов, И.М. Ткаченко, В.И. Чмиленко, Ф.А. |
| author_facet | Белоус, В.А. Джур, Е.А. Крикун, Ю.А. Неклюдов, И.М. Ткаченко, В.И. Чмиленко, Ф.А. |
| citation_txt | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами / В.А. Белоус, Е.А. Джур, Ю.А. Крикун, И.М. Неклюдов, В.И. Ткаченко, Ф.А. Чмиленко // Вопросы атомной науки и техники. — 2005. — № 3. — С. 188-189. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Защитные свойства материалов обеспечиваются введением в полимерную матрицу ультрадисперсных частиц тяжелых и редкоземельных элементов. Для разделения порошков по размерам предложено в смесь порошков различных фракций вводить инертный растворитель. При этом наблюдается самоорганизация ультрадисперсных частиц с разделением их по размерам с образованием ансамблей частиц.
Захисні властивості матеріалів введенням в полімерну матрицю ультра дисперсних частинок важких та рідко земельних елементів. Для поділу порошків за розмірами запропоновано в суміш порошків різних фракцій вводити інертний розчинник. При цьому має місце самоорганізація ультра дисперсних часток з розділенням їх за розмірами та виникненням ансамблів частинок.
The work is concerned to the synthesis of materials for a radiation protection. Protective characteristics of the materials are ensured entering the ultradispersive powder of heavy and rare metals into polymeric matrix. It is proposed to enter an inert solvent into the powder mixture for separation of the powder particles of different sizes. Here with the selforganization of the ultradispersive particles, separation of particles having different sizes and their ensembles formation are observed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:18:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 620.179.621.039
О МЕХАНИЗМЕ СОЗДАНИЯ ВЕЩЕСТВ С ПОВЫШЕННЫМИ РАДИА
ЦИОННО-ЗАЩИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ
В.А. Белоус, *Е.А. Джур, *Ю.А. Крикун, И.М. Неклюдов, *В.И. Ткаченко, *Ф.А. Чмиленко
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
г. Харьков;
*ФТИ ДНУ, г. Днепропетровск, Украина
Защитные свойства материалов обеспечиваются введением в полимерную матрицу ультрадисперсных
частиц тяжелых и редкоземельных элементов. Для разделения порошков по размерам предложено в смесь
порошков различных фракций вводить инертный растворитель. При этом наблюдается самоорганизация
ультрадисперсных частиц с разделением их по размерам с образованием ансамблей частиц.
Для создания веществ радиационной защиты приме
няют полидисперсные системы, в состав которых вхо
дят ультрадисперсные частицы (УДЧ) размером менее
1 мкм [1-2]. Наличие таких частиц обеспечивает ано
мальное поглощение рентгеновского и γ-излучений,
что уже используется для изготовления контейнеров
для хранения радиоактивных отходов и средств коллек
тивной и индивидуальной защит [3]. Однако примене
ние УДЧ сталкивается с трудностями, связанными с их
высокой физико-химической активностью и образова
нием с другими компонентами соединений, что приво
дит к их неравномерному распределению в объеме и
уменьшению общего количества. Это снижает степень
поглощения излучения по сравнению с ожидаемыми
результатами.
По классическим представлениям для получения
материала с защитными свойствами в подобранную
матрицу вводят максимальные количества тяжелых
элементов. При этом возникают технологические
трудности, связанные с различным гранулометриче
ским составом наполнителя и его равномерным рас
пределением в матрице. Требуется тщательный под
бор соответствующих фракций порошка. Это очень
трудоемкий и дорогостоящий процесс, который
усложняет технологию изготовления и стоимость
материала.
Проведенные исследования позволили устранить
эти недостатки путем введения в полидисперсные сме
си порошков инертного к ним растворителя. Опти
мальное отношение масс полидисперсной смеси и
растворителя способствует физико-химической актива
ции, результатом которой является лавинообразное
возникновение разуплотненных структурных ансам
блей сольватов и кристаллосольватов. Кроме того,
растворитель в этом процессе способствует образова
нию в среде новых УДЧ. Полученное вещество, являю
щееся продуктом самоорганизации критического соот
ношения масс порошковой смеси и растворителя, позво
ляет управлять процессом образования защитных струк
тур и прогнозировать их эффективное деформационное
и прочностное поведение. В результате уменьшается
толщина и масса материала при той же степени защиты.
Таким образом, полученное вещество обладает
определенным комплексом свойств, которые могут
различным образом зависеть от характеристик вы
бранных массовых соотношений компонентов по
рошковой смеси и растворителя.
Оптимальное соотношение масс порошковой
смеси и растворителя позволяет получить высокона
полненное вещество с заранее заданным содержани
ем твердой фазы по отношению к жидкой в виде об
разованной структуры.
В результате того, что величина скачка поглоще
ния излучения полученного вещества определена
независимо от гранулометрического состава фрак
ций порошка и соотношения размеров частиц (так
как именно от этих условий зависит плотность упа
ковки), исключается необходимость тщательного
подбора размеров порошка. Именно соотношение
дисперсных сред порошка проявляется при взаимо
действии критического отношения масс порошка и
растворителя и способствует самоорганизации ча
стиц порошка, тем самым обеспечивая необходимое
их смачивание для образования разуплотненной
структуры. Растворитель может быть на водной
основе – в этом случае это обычно бывает вода или
смешивающиеся с водой растворители – или на ор
ганической.
Вследствие наличия в порошковой смеси не бо
лее 1,5% ультрадисперсной среды происходит ее
физико-химическая активация растворителем, что
позволяет запустить процесс самопроизвольного
распределения частиц по размерам с образованием
структурных ансамблей. Растворитель в этом про
цессе способствует также самообразованию в среде
дополнительных УДЧ, способных играть роль заро
дышей новых структурных образований.
Когда УДЧ самоорганизуются в растворителе,
получается вязкоупругая среда, характеризуемая
упругой компонентой, являющейся мерой жестко
сти, и вязкой компонентой, являющейся мерой теку
чести системы, образующей ансамбли кристалло
сольватов. Упругая составляющая типична для по
ведения тела, подобного твердому, а вязкая состав
ляющая типична для поведения аналога растворите
ля.
Две или несколько сред взаимно проникают одна
в другую и совершают относительно друг друга не
которые движения, в частности упругие колебания,
поэтому их можно организовать таким образом, что
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №.3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (86), с. 188-189.
188
эти среды могут гасить или формировать упругие
импульсы, т.е. можно управлять этим процессом.
Известно, что ультрадисперсная среда, находя
щаяся в порошковой смеси, является тем характер
ным средним размером, начиная с которого стано
вится возможным возникновение дисперсных фаз. В
процессе структурообразования ультрадисперсной
среды с молекулами растворителя происходит их
сцепление через тончайшие прослойки сферических
частиц растворителя. В результате взаимодействия
частиц порошка с растворителем в процесс специ
фического структурообразования включаются выде
ляющиеся из растворов ансамбли. Посредством
растворителя создается отрицательное давление,
разрывающее и более крупные частицы порошка.
Начиная с некоторого порогового размера, возни
кает цепная реакция таких взрывов частиц и их
осколков.
Для сокращения периода взаимодействия ис
пользуется дисперсная система, включающая не бо
лее 1,5 % ультрадисперсной среды со средним раз
мером частиц меньше 10-6 м, которая является «за
травкой» для получения кристаллосольватов. Режим
кристаллизации изменением критического соотно
шения масс порошка и растворителя можно прибли
зить к режиму идеального вытеснения. Для этого ис
пользуют физическую активацию ультрадисперсной
среды путем «перетирания» растворителя и порош
ковой смеси. При этом происходит физико-химиче
ский процесс самоорганизации структурных ансам
блей и их разуплотнение в остатке растворителя и
смеси.
Таким образом, проведенные исследования позволи
ли обеспечить равномерное распределение УДЧ в
объеме полидисперсной смеси, образование новых
УДЧ и гарантировать высокие стабильные защитные
свойства материалов, в которые вносятся разработан
ные составы. В технологическом процессе получения
радиационно-защитных изделий свойства составов не
изменяются.
Работа выполнена в рамках Программы проведения
фундаментальних исследований по атомной науке и
технике ННЦ ХФТИ.
ЛИТЕРАТУРА
1.В.И. Ткаченко, В.А. Юпенков, Ю.А. Крикун, и др.
Явление аномального ослабления рентгеновского излу
чения ультрадисперсными средами //Научные откры
тия ученых Украины. Киев, 2004, c. 58
2.В.А. Иванов, С.Н. Конюхов, Ю.А. Крикун и др. Явле
ние аномального изменения интенсивности потока кван
тов проникающего излучения моно- и многоэлементны
ми средами //Научные открытия ученых Украины.
Киев, 2004, с. 64–65.
3.Ю.С. Алексеев, Е.А. Джур, Ю.А. Крикун и др. Разра
ботка радиационно-защитных материалов на основе
эффектов взаимодействия радиационного излучения с
веществом //Труды XV Международной конференции
по физике радиационных явлений и радиационному ма
териалловединию. Крым, Алушта, 2002, с. 263.
ПРО МЕХАНІЗМ CИНТЕЗУ РЕЧОВИН З ПІДВИЩЕНИМИ РАДІАЦІЙНО-ЗАХИСНИМИ ВЛАСТИ
ВОСТЯМИ
В.А. Білоус, Е.А. Джур, Ю.О. Крикун, І.М. Неклюдов, В.І.Ткаченко, Ф.А. Чміленко
Захисні властивості матеріалів введенням в полімерну матрицю ультра дисперсних частинок важких та рідко земель
них елементів. Для поділу порошків за розмірами запропоновано в суміш порошків різних фракцій вводити інертний
розчинник. При цьому має місце самоорганізація ультра дисперсних часток з розділенням їх за розмірами та виникнен
ням ансамблів частинок.
ON THE MECHANISM OF SYNTHESIS OF MATERIALS WITH ENHANCED RADIATION-PROTEC
TIVE CHARACTERISTICS
V.A. Belous, E.A. Djur, Yu.A. Krikun, I.M. Nekljudov, V.I. Tkachenko, F.A. Chmilenko
The work is concerned to the synthesis of materials for a radiation protection. Protective characteristics of the materials are
ensured entering the ultradispersive powder of heavy and rare metals into polymeric matrix. It is proposed to enter an inert sol
vent into the powder mixture for separation of the powder particles of different sizes. Here with the selforganization of the ultra
dispersive particles, separation of particles having different sizes and their ensembles formation are observed.
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №.3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (86), с. 188-189.
189
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80536 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:18:32Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Белоус, В.А. Джур, Е.А. Крикун, Ю.А. Неклюдов, И.М. Ткаченко, В.И. Чмиленко, Ф.А. 2015-04-18T18:30:31Z 2015-04-18T18:30:31Z 2005 О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами / В.А. Белоус, Е.А. Джур, Ю.А. Крикун, И.М. Неклюдов, В.И. Ткаченко, Ф.А. Чмиленко // Вопросы атомной науки и техники. — 2005. — № 3. — С. 188-189. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80536 620.179.621.039 Защитные свойства материалов обеспечиваются введением в полимерную матрицу ультрадисперсных частиц тяжелых и редкоземельных элементов. Для разделения порошков по размерам предложено в смесь порошков различных фракций вводить инертный растворитель. При этом наблюдается самоорганизация ультрадисперсных частиц с разделением их по размерам с образованием ансамблей частиц. Захисні властивості матеріалів введенням в полімерну матрицю ультра дисперсних частинок важких та рідко земельних елементів. Для поділу порошків за розмірами запропоновано в суміш порошків різних фракцій вводити інертний розчинник. При цьому має місце самоорганізація ультра дисперсних часток з розділенням їх за розмірами та виникненням ансамблів частинок. The work is concerned to the synthesis of materials for a radiation protection. Protective characteristics of the materials are ensured entering the ultradispersive powder of heavy and rare metals into polymeric matrix. It is proposed to enter an inert solvent into the powder mixture for separation of the powder particles of different sizes. Here with the selforganization of the ultradispersive particles, separation of particles having different sizes and their ensembles formation are observed. Работа выполнена в рамках Программы проведения фундаментальних исследований по атомной науке и технике ННЦ ХФТИ. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Краткие сообщения О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами Про механізм cинтезу речовин з підвищеними радіаційно-захисними властивостями On the mechanism of synthesis of materials with enhanced radiation-protective characteristics Article published earlier |
| spellingShingle | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами Белоус, В.А. Джур, Е.А. Крикун, Ю.А. Неклюдов, И.М. Ткаченко, В.И. Чмиленко, Ф.А. Краткие сообщения |
| title | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами |
| title_alt | Про механізм cинтезу речовин з підвищеними радіаційно-захисними властивостями On the mechanism of synthesis of materials with enhanced radiation-protective characteristics |
| title_full | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами |
| title_fullStr | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами |
| title_full_unstemmed | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами |
| title_short | О механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами |
| title_sort | о механизме создания веществ с повышенными радиационно-защитными свойствами |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80536 |
| work_keys_str_mv | AT belousva omehanizmesozdaniâveŝestvspovyšennymiradiacionnozaŝitnymisvoistvami AT džurea omehanizmesozdaniâveŝestvspovyšennymiradiacionnozaŝitnymisvoistvami AT krikunûa omehanizmesozdaniâveŝestvspovyšennymiradiacionnozaŝitnymisvoistvami AT neklûdovim omehanizmesozdaniâveŝestvspovyšennymiradiacionnozaŝitnymisvoistvami AT tkačenkovi omehanizmesozdaniâveŝestvspovyšennymiradiacionnozaŝitnymisvoistvami AT čmilenkofa omehanizmesozdaniâveŝestvspovyšennymiradiacionnozaŝitnymisvoistvami AT belousva promehanízmcintezurečovinzpídviŝenimiradíacíinozahisnimivlastivostâmi AT džurea promehanízmcintezurečovinzpídviŝenimiradíacíinozahisnimivlastivostâmi AT krikunûa promehanízmcintezurečovinzpídviŝenimiradíacíinozahisnimivlastivostâmi AT neklûdovim promehanízmcintezurečovinzpídviŝenimiradíacíinozahisnimivlastivostâmi AT tkačenkovi promehanízmcintezurečovinzpídviŝenimiradíacíinozahisnimivlastivostâmi AT čmilenkofa promehanízmcintezurečovinzpídviŝenimiradíacíinozahisnimivlastivostâmi AT belousva onthemechanismofsynthesisofmaterialswithenhancedradiationprotectivecharacteristics AT džurea onthemechanismofsynthesisofmaterialswithenhancedradiationprotectivecharacteristics AT krikunûa onthemechanismofsynthesisofmaterialswithenhancedradiationprotectivecharacteristics AT neklûdovim onthemechanismofsynthesisofmaterialswithenhancedradiationprotectivecharacteristics AT tkačenkovi onthemechanismofsynthesisofmaterialswithenhancedradiationprotectivecharacteristics AT čmilenkofa onthemechanismofsynthesisofmaterialswithenhancedradiationprotectivecharacteristics |