Конструктивная защита
от нейтронов
Инвестиционный проект реализуется при грантовой поддержке Фонда Содействия Инноваций
Партнерская поддержка Союза «Центрально-Сибирская торгово-промышленная палата»

Впервые цельная борированная древесина используется для эффективной защиты от нейтронных потоков.

Экранирующий материал "БорДрев" в виде 'защитной стены, сложенной из конструкционных декоративно-облицовочных блоков

Одной из самых сложных задач снижения интенсивности поля ионизирующих излучений до допустимой величины, является задача экранирования нейтронов, потому что их энергия перекрывает более 10 порядков так называемых тепловых энергий от одной тысячной части электрон-вольта до десятков мегаэлектрон-вольт (MeV). Водородосодержащие материалы являются лучшим препятствием для проникновения нейтронов в вещество, так как в них происходит максимальная потеря энергии нейтронов. Нейтроны при столкновении с ядром водорода теряют максимум энергии и в дальнейшем, замедленные , могут быть захвачены ядром водорода или другим ядром. Эффективность этой защиты иллюстрируют данные о числе столкновений нейтронов с ядрами атомов элементов разной плотности, необходимых для снижения энергии нейтронов, например, с 1,0 МэВ до 0,025 эВ (то есть при переходе нейтронов из разряда быстрых в разряд тепловых). Так, при движении нейтронов в уране для достижения означенного выше результата требуется 2100 столкновений, в углероде - 100, а в водороде - 25.

Древесина является водородосодержащим материалом. Причем содержание водорода в единице ее объема сравнимо с содержанием водорода в известных защитах. И его можно увеличить за счет уплотнения древесины

Защитный материал "БоДрев" с примесью бора предназначен для экранирования нейтронов всех энергий и частичного поглощения фотонов, возникающих при их захвате водородом. Материал содержит изотоп бора который взаимодействует с медленными нейтронами. Возникшие ядра изотопа имеют избыток энергии которая проявится излучением фотона гамма с низкой энергией, который легко экранируется, например свинцом.


Преимущества
Основные преимущества нового экранирующего материала "БорДрев" перед существующими современными экранирующими водородосодержащими материалами (борированная вода, парафин, полиэтилен, полиэтиленовые блоки «Neutrostop») :
  • Преимущество
    Экранирующий материал "БорДрев" при воздействии быстрых нейтронов обладает аналогичной защищающей способностью по сравнению с существующими проверенными водородосодержащими защитами (борированная вода, парафин, полиэтилен, «Neutrostop»), а при воздействии тепловых нейтронов, в наибольшей степени ответственных за поражение живых тканей, превышает защитные показатели апробированных защит в 2,5–3 раза (см. раздел "Испытания защитного материала").
    1
  • Преимущество
    Древесная защита может служить конструкционным, тепло- и звукоизоляционным, декоративно-облицовочным материалом, который при обработке антисептиками и антипиренами долговечен и малогорюч.
    2
  • Преимущество
    Возможно изготовление экранирующих изделий практически любых форм и размеров по отработанным деревообрабатывающим технологиям.
    3
  • Преимущество
    Нейтронозащитные древесные материалы в 20–30 раз дешевле применяемых в настоящее время современных водородосодержащих защитных материалов.
    4
ЗАДАЧА РАДИАЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ:
Замена дорогих зарубежных и отечественных нейтронозащитных водородо-содержащих материалов с низкой устойчивостью к нагрузкам при сохранении эффективности нейтронной защиты на отечественные продукты с высокими несущими способностями.
В России насчитывается более 16 тыс. бомбоубежищ, а так же ведутся государственное и частные строительства новых защитных сооружений. Применение нового защитного материала в качестве вторичной защиты позволяет эффективно решать задачу подготовки к работе защитных сооружений гражданской обороны (бомбоубежищ).

В настоящее время в связи с развитием угрозы применения оружия массового поражения, в том числе – ядерного оружия, актуальной задачей является эффективное повышение уровня безопасности персонала объектов экономики, гражданского населения и сохранности материальных ценностей при воздействии современных средств поражения. Вопрос о создании и широком промышленном производстве защитных материалов, препятствующих воздействию ионизирующих излучений на биологические объекты выходит на уровень общественно-значимых задач. Одним из видов ионизирующих излучений являются потоки нейтронов. В качестве защиты от поражающего живую ткань нейтронного излучения используются вещества с большим содержанием водорода (парафин, полиэтилен, гидриды металлов, тяжелая вода и т. д.), являющиеся эффективными поглотителями быстрых нейтронов, а при смешивании с бором – эффективными поглотителями тепловых нейтронов. Однако перечисленные защитные материалы, используемые при эксплуатации объектов ядерной энергетики, не могут быть использованы как конструкционные материалы, пригодные для широкомасштабного и относительно быстрого строительства защитных барьеров при устройстве объектов гражданской обороны. Кроме того, поставки известных и дорогих зарубежных нейтронозащитных материалов в РФ прекращены из-за введения санкций блоком недружественных государств.


Древесина, натуральная или борированная, также является водородосодержащим материалом. Причем содержание водорода в единице ее объема не меньше, а иногда и больше, чем в единице объема традиционно используемых защитных материалах. В тоже время область применения древесины как защитного материала значительно шире известных защит за счет ее высоких конструктивных свойств, доступности и дешевизны, что позволяет оптимально решать задачу применения эффективных недорогих вторичных защит:

  • при сооружении защитных объектов;
  • при разработке ядерных реакторов различного назначения;
  • для хранения и транспортировки радиоактивных материалов;
  • при строительстве в зонах ответственности новых АЭС в России и за рубежом;
  • в атомном надводно-подводном флоте;
  • ядерной медицине и т.п.
ЗАДАЧА ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА:
Переработка древесины малоценных лиственных пород на основе инновационных технологий для роста эффективности и конкурентоспособности лесного комплекса.
Сейчас образовался дефицит дубового шпона, он нужен для производства ценной мебели. Существенные поставки этого материала шли с Украины. Дубы у нас и свои растут, но у них сравнительно небольшой ареал. Порода весьма своеобразная: деревья подвержены трещинам и болезням.
Иван Советников.
Руководитель Федерального агентства лесного хозяйства
Применение универсальной технологии в лесной отрасли для модификации древесины малоценных лиственных пород в материал со свойствами твердых ценных и экзотических пород дерева.
  • Объёмная модификация древесины различными красящими составами с широкой цветовой гаммой повышает декоративные свойства до уровня ценных и экзотических пород древесины, а обработка огнебиозащитными составами увеличивает срок службы изделий из модифицированной древесины. При механическом уплотнении поверхности изделий (паркетная доска, стеновые панели, вагонка, планкен и т.п.) с поверхностной обработкой звуковыми волнами на частоте выше 20 000 герц увеличивается влагостойкость материала, повышается плотность и твёрдость древесины до свойств твердых ценных пород (дуб, ясень, тиковое дерево, граб, бук, тис, белая акация, палисандр, махагон и т.п.), существенно увеличивает долговечность деревянных изделий.
  • Комплексная цветовая пропитка с биоцидной добавкой наносеребра во всем объеме лицевого слоя , например, паркетной доски придает изделию защитные противомикробные, противовирусные, противогрибковые свойства, снижает количество вредных микроорганизмов на поверхностях паркета. Наиболее эффективно наносеребро работает при открытых порах древесины, покрытой защитными маслами. Пропитка наносеребра имеет стойкое антисептическое и антибактериальное долговременное свойство с эффектом консервации древесины: ионы серебра оказывают различное противомикробное действие – от бактерицидного (способность убивать микробы) до бактериостатического (способность препятствовать размножению микробов). Очень важно, что при этом ионы серебра безвредны для клеток организма человека, в отличие от микроорганизмов. Серебро обладает более мощным антимикробным эффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает губительное действие на антибиотикоустойчивые штаммы бактерий.
Обработанные наносеребром строительные материалы из древесины могут быть использованы в составе профилактических антимикробных средств защиты в местах, где возрастает опасность распространения инфекций:
  1. на предприятиях общественного питания;
  2. в сельскохозяйственных и животноводческих помещениях;
  3. в детских, спортивных и медицинских учреждениях.
  • Изделия деревообработки из модифицированной древесины:
  1. различные виды доски,
  2. погонаж,
  3. облицовочные материалы,
  4. шпон(пиленный,строганный, лущеный),
  5. паркет,
  6. детали мебели,
  7. мебельные и строительные щиты,
  8. клееный брус,
  9. элементы стропильной системы,
  10. лаги, оконные и дверные блоки,
  11. конструкции пола и др.
Tilda Publishing

Вас заинтересовала наша инновация ?
Зарегистрируйтесь на сайте и получите доступ к информации через личный кабинет.
Пароль к личному кабинету придет на Вашу электронную почту.
Материалы из древесины с новыми физическими свойствами
Унивесальная технология
НАШИ КОНТАКТЫ
(сайт тестируется)
Мы в социальных сетях:

Этот веб-сайт использует файлы cookie

OK
© All Rights Reserved.
Made on
Tilda