Создан материал для защиты от космической радиации, который работает благодаря веществу из моющих средств, пишут ученые из Южной Кореи. Они рассказали, что сам материал представляет собой ультралегкие нанотрубки из нитрида бора. Их антирадиационные качества на самом деле уже давно известны, но до сих пор считалось невозможным использовать их на практике, и лишь сейчас эту проблему удалось решить.
Космическая радиация — это поток протонов, электронов, целых атомных ядер и прочих заряженных частиц, которые непрестанно летят от Солнца и всех звезд в Галактике. Они несут с собой огромную энергию, поэтому при столкновении с любыми встречными атомами способны разбивать их на составные части. Именно в этом и заключается опасность: их столкновение с атомами человеческого тела явно нежелательно.
Но на борту космических кораблей или, скажем, МКС возникает еще одна проблема, часто даже более трудноразрешимая, чем основная — проблема вторичной радиации. Она заключается в том, что прилетевшая из космоса частица разрушает, например, атом в обшивке корабля или модуля и запускает целый каскад ядерных реакций.
В результате на борту разлетаются нейтроны, тоже весьма энергичные и притом неконтролируемые. Таким образом получается, что от исходной, «внешней» радиации нас обшивка защитила, но мы получили внутренний, «побочный» радиационный фон. И чтобы избавиться от него, приходится изобретать дополнительную защиту.
С этим неплохо справляется обычный алюминий, но такая защита для космонавтики не очень подходит: она слишком тяжеловесная, и оснащенный ею корабль становится «неподъемным». Современные технологии позволили создать алюминию надежную и притом ультралегкую альтернативу — те самые нанотрубки. Надо сказать, бор широко используется в ядерных реакторах именно как поглотитель нейтронов.
Но с нанотрубками возникла сложность: нанотрубки должны быть распределены ровно, параллельно друг другу, но при взаимодействии с водяным паром в воздухе на борту они просто слипнутся друг с другом и перестанут качественно выполнять свою антирадиационную задачу. Поэтому им нужно специальное покрытие. Вот только подобрать его оказалось хитроумной задачей: бывает так, что оно неплохо изолирует нанотрубки, но при этом само слипается, между сгустками образуются пустоты, через них нанотрубки выскальзывают, то есть опять получается совершенно не то, что нужно.
Ученые обнаружили, что эту головоломку прекрасно решает вещество, которое содержится во многих чистящих средствах — додецилбензолсульфоновая кислота. Это густая, маслянистая коричневая жидкость очень пригождается в бытовой химии за свои моющие и пенообразующие способности. Оказалось, что на антирадиационном материале она создает надежный двойной защитный слой молекул, и при этом никаких «побочных эффектов» не возникает.
Это значит, что теперь такую технологию действительно можно будет использовать для защиты космонавтов и астронавтов на орбитальных станциях, а в дальнейшем — на постоянных научных базах на Луне и Марсе. Исследователи оценили, насколько получившийся материал будет снижать уровень радиации на борту. Как выяснилось, что сравнимая по эффективности защита от алюминия должна для этого весить в 8 раз больше.
Ранее в БГТУ имени В. Г. Шухова создали новый антирадиационный материал, который может быть использован на орбитальной станции РОС.
