鏽能防輻射!科學家使用氧化金屬開發出更小更輕的輻射遮蔽技術

輻射遮蔽對於未來太空探索的發展相當重要(圖:NCSU)

北卡羅萊納州立大學(North Carolina State University)的一組研究團隊,日前開發出一種新的技術能應用於軍事或航太電子設備的輻射遮蔽。此種技術的成本較低,與現所使用的材料相比重量也較輕。

輻射遮蔽

電離輻射(ionizing radiation)可能造成電子設備的損壞,因此在軍事或航太等重要應用領域中,遮蔽輻射是相當重要的工作。而在航太應用上時,重量也是一個必須考量的因素。目前在航太領域中,通常以鋁金屬作為遮蔽材料。

氧化金屬

研發團隊此次開發的技術中,將氧化金屬的粉末與聚合物結合,再將其加入重要儀器的表面塗層中。參與研究的羅布·海斯博士(Rob Hayes)表示:「雖然氧化金屬在輻射遮蔽上的效果較一般金屬差,但其毒性較低且較不會影響電子儀器的操作。」

根據團隊的模擬結果顯示,在低能量的輻射條件下,此種材料與目前常用的遮蔽材料相比,伽馬輻射的遮蔽效果約是 3 倍;而中子輻射則約是 2.25 倍。最重要的是,此種遮蔽技術在電子儀器上增加的重量較輕,在同樣重量的條件下,比起現所使用的材料能夠多吸收 30 %的輻射量。

未來發展

輻射遮蔽對於未來太空探索的發展相當重要。未來人類將前往火星,如何克服宇宙輻射對太空人造成的傷害是必須解決的問題。而此技術能減少負載所需增加的重量,也能抵擋較高的輻射劑量,有望在未來用於長途太空旅行的航太器。目前此團隊仍進一步優化此技術,海斯博士也表示目前正在尋求相關科技公司合作,希望能找到商業化量產此材料的方法。

參考資料:

  1. It turns out rust is… a great shield for deadly space radiation. (2020, February 14). Futurism
  2. DeVanzo, M., et al., (2020). Ionizing radiation shielding properties of metal oxide impregnated conformal coatings. Radiation Physics and Chemistry
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。