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
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