Іржа проти космічної радіації

6509

Забудьте про блискучі зорельоти з фантастичних фільмів. Цілком можливо, космічні кораблі і станції майбутнього будуть робити іржавими. Адже, як з’ясовується, іржа – чудовий захист від космічної радіації.

Такого висновку дійшли вчені Університету штату Північна Кароліна (США) і компанії Lockheed Martin. В ході спільного дослідження вони з’ясували, що окислений метал, особливо оксид гадолінію (III), блокує більше випромінювання, ніж будь-який інший екрануючий матеріал.

Малюнок – jamesg, 2003

“Розрахунки проходження випромінювання показують, що використання порошкового оксиду металу забезпечує екранування, порівняне зі звичайним металевим екраном. При низьких енергіях порошок оксиду металу зменшує проникнення гамма-випромінювання в електроніку в 300 разів і скорочує шкоду від нейтронного випромінювання на 225%”, – говорить Майк ДеВанзо, провідний автор дослідження.

Іржу змішують з полімером, а потім перетворюють на тонку і гнучку екрануючу плівку, яку можна наносити на окремі електроприлади, корпуси космічних апаратів або навіть на костюми астронавтів. Важливою перевагою такого “іржавого” екранування є мала маса. При рівній масі новий захист виявляється на на 30% ефективнішим від того, що використовується сьогодні. Це значить, що масу і об’єм екранів можна знизити на 30%, але якість захисту при цьому не знизиться. Також оксидні частки набагато дешевші від чистого металу. Всі ці фактори дозволяють знизити вартість космічної електроніки і здешевити запуски за рахунок зниження маси апаратів.

На даний момент дослідники продовжують тестувати і допрацьовувати свою технологію. У найближчому майбутньому вони планують знайти галузевих партнерів, які допоможуть почати комерційне виробництво екрануючого матеріалу для космосу.

Джерело: https://igate.com.ua/news/24303-rzhavchina-otlichno-blokiruet-kosmicheskuyu-radiatsiyu

Дослідження: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0969806X19308539

Оригінал: https://news.ncsu.edu/2020/02/smaller-lighter-radiation-shielding/

Малюнок – jamesg, 2003

Переклад – Олекса Логойда

30 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Лют 19, 2020 13:44

Предположу, что это будут использовать для космических кораблей. которые не будут садится на планеты. Чисто в теории могут сделать отдельным слоем на определенном расстоянии от корпуса. То есть, межпланетные корабли будут очень объемными. Опять же, теории, что это будет единственный возможный вариант для долгих перелетов и без этого никуда. Цифры просто фантастичиские.
Хм, ржавый Светлячок… авторы сами не знали, как они угадали с будущим ).

Лют 19, 2020 13:51

Чисто в теории могут сделать отдельным слоем на определенном расстоянии от корпуса. Можно нанести на внутреннюю сторону корпуса.

Лют 19, 2020 14:02

Предположу, что будет удобней наносить “ржавчину” на ровную поверхность ровным слоем, там где отпала – визуально будет видно. То есть, можно будет быстро и дешево обслужить.

Лют 19, 2020 14:04

Мені зразу пригадалась “Кін-Дза-Дза” ))
“Ця гайка – найіржавіша”

Лют 19, 2020 14:08

Данелія щось знав, мабуть)

Лют 19, 2020 15:38

Логічно. Бо зв’язаний кисень і у воді є добрячим екраном, принайні від гамми. Але ж гадський гадоліній! Це ж “раритетна земля”. Невже на групі ферруму результати катастрофічно гірші?

Лют 19, 2020 15:54

Бо зв’язаний кисень і у воді є добрячим екраном, принайні від гамми.А масса такого экрана? Да и потом, гамма-лучи – не единственная составляющая космической радиации.

Лют 19, 2020 16:10

“Давайте дружно подуем на свечу” (С), ну, в смысле, перечислим все проникающие ионизирующие факторы облучения – Гамма-рентген, протоны, нейтроны, электроны, позитроны, УФ (ну, это так себе). А уж дальше будем рассуждать, что от чего может защитить, и главное – чем.

Лют 19, 2020 20:08

За масові порівняння в статті добре сказано. А щодо гамми, я недарма сказав “принайні від гамми”. І взагалі, моя репліка всього лише згода з тим, що зв’язаний з металами кисень в радіаційному сенсі має себе вести не гірше, аніж зв’язаний з воднем у воді… Крізь яку я своїми очима спостерігав ефектор гамма-установки з кобальтом 60. Практику проходив, як малим був. І нічо, плівки дозконтролю були всі чистими

Лют 19, 2020 23:01

Добывают до 400т в год, усреднено 6мг в кг земной породы. Еще может оксид бора. ” – Ядра бору 10B перетин захоплення теплових нейтронів становить 3840 барн, а найбільший переріз захоплення теплових нейтронів — 61 000 барн для 155Gd і 259 000 барн для 157Gd.”

Лют 21, 2020 07:53

тоді ясно, чому саме гаццький гадоліній

Лют 19, 2020 22:12

Хм… Вислів іржавий корабель(корито) отримує зовсім інший зміст))

Лют 20, 2020 00:17

Маск тупит. Нужно срочно подсказать, что можно с обычной стали, нержавейка не обязательная. даже противопоказана.

Лют 20, 2020 00:32

Из обычной стали, да. При этом действительно хороший Старшип с корпусом из обычной стали – это Старшип, выдержанный годик-два где-то в поле под дождем и на свежем воздухе)

Лют 20, 2020 14:52

Нет уж, не тупит, можно на внутренний слой нержавейки наносить “ржавое покрытие” и таким образом и внешний вид сохранится, и от радиации заэкранируется 🙂 А если делать из обычной стали, то через пару лет там появятся дыры от этой самой ржавчины 🙂

Лют 20, 2020 14:45

“При низких энергиях порошок оксида металла уменьшает….” — При низких энергиях порошка? Это как? 😉
Если имеется ввиду низкие энергии гамма-излучения, то лучше написать: “Порошок оксида металла уменьшает проникновение низкоэнергетического гамма-излучения …”
А по сути статьи у меня такой вопрос: эти исследователи где-нибудь говорили, за счёт чего именно происходит экраинирование: за счёт отражения или поглощения излучения? Если за счёт отражения, то такие покрытия можно наносить на солнечные паруса, а если за счёт поглощения, то это покрытие будет нагреваться, что может оказаться критичным в некоторых ситуациях (перегрев электроники). Причём в обоих случаях оно может переизлучать волны на других частотах: например, при воздействии гамма-лучами переизлучать в рентгене или СВЧ, что также может негативно сказываться на экранируемой электронике. Так что в данном вопросе ещё надо всё очень хорошо тестировать на реальных объектах. Хотя технология выглядит очень заманчиво хотя бы из-за её дешевизны и малой массы покрытия.

Лют 20, 2020 15:31

Интересно, что ещё одним поглотителем радиоактивного излучения является пигмент меланин. Причём, энергия не просто поглощается, а может преобразовываться в форму, используемую в живой клетке. Некоторые грибки в присутствии радиации растут заметно быстрее. Это явление изучено на грибках, обитающих внутри аварийного энергоблока в Чернобыле.
Воображение рисует эпичную картину космического корабля будущего: ржавая водонапорная башня с покрытыми слоем чёрной плесени внутренними стенками…

Лют 26, 2020 09:53

Возможно поэтому марс весь покрытый ржавчиною, это его защитная реакция после того как солнце сдуло его атмосферу

Лют 26, 2020 17:20

Ну, всё же, надо как-то поуважительней относиться к планетам нашей системы, и уж тем более к нашей кормилице-звезде – Солнцу, чего бы там оно с кого ни сдуло. Пишите их с большой буквы 🙂

Лют 26, 2020 16:28

Терміново зупиніть Маска! Як ж він спої старшипи с нержавійки покриє іржою? 🙂

Лют 26, 2020 17:13

Кортенова сталь? 😉