В ДВФУ исследовали создание радиационных источников с использованием 3D-печати

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) предложили способ изготовления более безопасных источников ионизирующего излучения открытого типа с применением аддитивных технологий в производстве носителей.

Источники ионизирующего излучения относятся к классу радиационно-опасных изделий и требуют жесткого контроля качества при изготовлении, эксплуатации и последующем хранении. Контролирующие органы, например Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), серьезно ограничивают использование существующих изделий и наращивают требования по разработке новых альтернативных материалов и конструкций источников ионизирующего излучения с целью минимизации рисков случайного радиационного воздействия и загрязнения окружающей среды.

Исследователи из Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ изготовили природоподобный керамический материал для иммобилизации стронция-90 и интегрировали полученную керамику с 3D-печатным титановым каркасом-носителем, сообщает пресс-служба ДВФУ.

«Производство радионуклидного источника открытого типа, когда активная зона с радионуклидом располагается на стальной подложке (носителе) и контактирует с атмосферой, целесообразно проводить с использованием перовскитовой керамики. Такие керамические матрицы обладают высокой относительной плотностью и механическими характеристиками, а также прочно удерживают радионуклид в своем объеме, предотвращая его бесконтрольный вынос в окружающую среду. Однако формирование прочного соединения между керамикой и сталью с сохранением целостности изделия является чрезвычайно сложным технологическим процессом, что мы и обеспечиваем в наших исследованиях», — рассказал заведующий лабораторией экстремальных материалов и изделий специального назначения ДВФУ Олег Шичалин:

Новый подход предусматривает изготовление активной зоны из стронция в перовскитной керамической матрице методом реакционного искрового плазменного спекания. Активная зона армируется каркасом из титанового сплава, изготовленного методом 3D-печати по технологии селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (SLM). Высокие эксплуатационные характеристики опытного изделия подтверждены физико-механическими испытаниями, проведенными специалистами департамента промышленной безопасности Политехнического института ДВФУ.

«Результаты исследования новые, и нарабатываются на передовой инфраструктуре мирового уровня, которая имеется, постоянно совершенствуется и создается в ДВФУ, в том числе в рамках реализации программы развития университета «Приоритет-2030». Это уникальные научные установки для создания, изучения структуры и свойств новых материалов, а также высокотехнологичное производственное оборудование для изготовления готовой продукции нового уровня качества и назначения. Разработки представляют перспективу для создания производства отечественной радиоизотопной продукции в виде источников ионизирующего излучения открытого типа, которая соответствует всем нормативным стандартам и не имеет конкурентных аналогов на мировом рынке», — заявил заместитель директора по развитию Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ Евгений Папынов.

Доклад научной команды опубликован в журнале Ceramics International.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.