俄羅斯托木斯克理工大學(xué)（TPU）的科學(xué)家正在開發(fā)一種獨(dú)特的用于輻射防護(hù)的納米涂層，這種涂層能夠自我修復(fù)。它將有助于保護(hù)電子產(chǎn)品，并大大提高核工業(yè)和航天工業(yè)中各種材料的抗輻射能力。

　　研究結(jié)果發(fā)表在《金屬》（Metals）期刊上。專家解釋說，新型防輻射材料不僅可以改善許多核工業(yè)設(shè)施，而且可以有效保護(hù)電子設(shè)備免受輻射的破壞。這種保護(hù)對(duì)航天業(yè)具有重要意義，因?yàn)橛钪孑椛淠軌蜓杆偈闺娮釉O(shè)備在地球的大氣保護(hù)層之外失效。

　　輻射的主要危險(xiǎn)是帶電粒子和中子的作用。TPU科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，他們制備的鋯-鈮多層復(fù)合納米涂層能夠獨(dú)立“修復(fù)”這些因素造成的缺陷。

　　TPU核技術(shù)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)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(huì)累積，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的損壞。用質(zhì)子束長(zhǎng)時(shí)間照射我們的涂層后，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。”

　　TPU研究人員確信，涂層的這些特性為提高核工業(yè)和航空航天工業(yè)中各種材料的耐輻射性提供了巨大的空間。這種抗輻射材料為復(fù)合材料，是通過磁控濺射獲得的，每種材料有5層，厚度約為100納米。

　　羅曼·拉普特夫說，“透射顯微鏡和X射線衍射分析表明，在輻射后，由于質(zhì)子的積累，結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。計(jì)算和實(shí)驗(yàn)都顯示了鋯原子從最佳位置偏移，形成低電子密度區(qū)，在該區(qū)域附近注入的離子積聚，在分析過程中正電子湮滅?！?/p>

　　TPU科學(xué)家指出，對(duì)輻射前后缺陷結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)分析，采用了一種獨(dú)特的高靈敏度方法，即使用能量可控的正電子束對(duì)湮沒輻射多普勒譜線展寬進(jìn)行測(cè)量。

　　該研究是在俄羅斯科學(xué)基金會(huì)第20-79-10343號(hào)項(xiàng)目的框架內(nèi)與溫伯格科教中心和聯(lián)合核研究所杰列波夫核問題實(shí)驗(yàn)室的專家合作進(jìn)行的。今后，研究小組計(jì)劃研究具有更強(qiáng)抗輻射能力的新材料。