Композит для защиты от космической радиации

Ученые из Дальневосточного федерального университета, Сахалинского государственного университета, Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН и Томского политехнического университета разработали композит на основе порошков гексаборида лантана LaB₆ и алюминиево-магниевого сплава Al—Mg (смешанных в различных соотношениях). Смеси подвергли плазменному спеканию при температуре 400 °C и давлении 21,5 МПа и выдержали пять минут в вакууме. В результате получили плотные двухфазные материалы, состоящие из LaB₆ и интерметаллида Mg₂Al₃, которые сочетают структурную прочность металлической матрицы с эффективным поглощением тепловых нейтронов за счет высокого содержания бора в LaB₆. Выявлено, что увеличение доли металлической фазы Al-Mg до 90 % способствует более полной консолидации и обеспечивает равномерное распределение частиц LaB₆ в объеме композита, а также минимальным разбросом значений микротвердости для данного состава. Фазовый анализ показал формирование двухфазной системы из LaB₆ и Mg₂Al₃ без побочных продуктов взаимодействия между фазами. Исследование протонопоглощающей способности продемонстрировало линейное увеличение коэффициента ослабления нейтронного потока с ростом содержания LaB₆. Наилучшие защитные свойства по отношению к тепловым нейтронам показал композит с содержанием 50 % LaB₆, для которого зафиксированы максимальные значения линейного коэффициента ослабления и минимальная толщина слоя половинного ослабления (всего 0,202 сантиметра).
Результаты работы опубликованы в журнале «Materials Characterisation» и открывают путь к созданию новых многофункциональных компонентов для космической техники, которые одновременно могут нести механическую нагрузку и обеспечивать радиационную защиту.

Источник: Пресс-служба ИОНХ РАН