ТЕРМОСТОЙКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ ДЛЯ НЕЙТРОННОЙ И ГАММА-ЗАЩИТЫ

Матюхин П. В.

Кандидат технических наук, доцент, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №14-08-00325

ТЕРМОСТОЙКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ ДЛЯ НЕЙТРОННОЙ И ГАММА-ЗАЩИТЫ

Аннотация

Разработаны методы и технологии получения облегченного, высокопрочного, термо- и радиационно- стойкого армированного нановолокнами конструкционного полимерного композиционного материала, обладающего высоким сечением захвата к нейтронному и гамма-излучению.

Ключевые слова: полимерный композит, термостойкость, радиационная защита.

Matiuhin P. V.

PhD in technica, Associate professor, Belgorod State Technological University named after V. G. Shukhova

HEAT-RESISTANT POLYMERIC COMPOSITES FOR NEUTRON AND GAMMA PROTECTION

Abstract

Methods and technologies of receiving facilitated, high-strength, thermo - and radiation the resistant constructional polymeric composite material reinforced by nanofibres possessing high section of capture to neutron and gamma radiation are developed.

Keywords: polymeric composite, thermal stability, radiation protection.

Специфические требования, предъявляемые к космическим ядерным энергетическим установкам (ЯЭУ), приводят к тому, что космические ЯЭУ обладают рядом особенностей, отличающих их от наземных собратьев. Помимо конструктивных особенностей ядерного реактора, это, в первую очередь, особенности радиационной защиты. Необходим принципиально новый подход к конструированию биологической защиты, позволяющий ослабить влияние ионизирующего излучения до установленных норм при меньшей массе защиты космической ЯЭУ.

Разработаны методы и технологии получения облегченного, высокопрочного, термо- и радиационно- стойкого армированного нановолокнами конструкционного полимерного композиционного материала, обладающего высоким сечением захвата к нейтронному и гамма-излучению [1-8]. Исследованы физико-химические и технологические особенности получения термостойких радиационно-защитных многослойных композиционных материалов на основе ароматических линейных полиимидов в виде армированной нанотрубчатыми наполненными волокнами полиимидной пленки, а также композиционных материалов на основе высоконаполненных жирноароматических полиимидов [9-14].

Установлены механизмы взаимодействия высокоэнергетических излучений, имитирующих радиационный пояс земли, с многослойными наноармированными полимерными композитами. Исследован новый эффект защиты, основанный на механизме рассеивания и внутреннего многократного отражения фотонного излучения за счет чередования микро- и нанослоев различной плотности [15-18].

Литература

1. Ястребинская А. В. Модифицированный конструкционный стеклопластик на основе эпоксидных олигомеров для строительных изделий: Автореф. дис. канд. техн. наук. / Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Белгород. 2004. 19 с.
2. Ястребинская А. В. Разработка и применение композиционного материала на основе эпоксидиановой смолы для строительных конструкций и теплоэнергетики / Ястребинская А. В., Огрель Л. Ю. // Современные наукоемкие технологии. 2004. № 2. С. 173.
3. Ястребинская А. В. Коррозионностойкие полимеркомпозиты на основе эпоксидных и полиэфирных олигомеров для строительства / Ястребинская А. В., Павленко В. И., Ястребинский Р. Н. // Перспективы развития строительного комплекса. - 2012. - Т. 1. - С. 243-247.
4. Структурообразование металлоолигомерных водных дисперсий / Ястребинский Р. Н., Павленко В. И., Ястребинская А. В., Матюхин П. В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2012. № 2. С. 121-123.
5. Огрель Л. Ю. Структурообразование и свойства легированных эпоксидных композитов / Огрель Л. Ю., Ястребинская А. В. // Строительные материалы. 2004. № 8. С. 48-49.
6. Огрель Л. Ю. Полимеризация эпоксидного связующего в присутствии добавки полиметилсилоксана / Огрель Л. Ю., Ястребинская А. В., Бондаренко Г. Н. / Строительные материалы. 2005. № 9. С. 82-87.
7. Механизм микодеструкции полиэфирного композита / Павленко В.И., Ястребинский Р.Н., Ястребинская А.В., Ветрова Ю.В. // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 10-2 (17). С. 68-69.
8. Механическая активация полимерных диэлектрических композиционных материалов в непрерывном режиме / Ястребинская А. В., Павленко В. И., Матюхин П. В., Воронов Д. В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2009. № 3. С. 74-77.
9. Полимерные радиационно-защитные композиты / Павленко В.И. монография // В. И. Павленко, Р. Н. Ястребинский. Белгород. 2009.
10. Нанонаполненные полимерные композиционные радиационно-защитные материалы авиационно-космического назначения / Едаменко О. Д., Ястребинский Р. Н., Соколенко И. В., Ястребинская А.В. // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 128.
11. Высокодисперсные органосвинецсилоксановые наполнители полимерных матриц / Павленко В. И., Ястребинская А. В., Павленко З. В., Ястребинский Р. Н. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2010. № 2. С. 99-103.
12. Павленко В. И. Полимерные диэлектрические композиты с эффектом активной защиты / Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Ястребинская А. В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2009. № 3. С. 62-66.
13. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
14. Радиационно-защитные железооксидные матрицы для кондиционирования жидких радиоактивных отходов АЭС / Ястребинский Р.Н., Матюхин П.В., Евтушенко Е.И., Ястребинская А.В., Воронов Д.В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 163-167.
15. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Yastrebinskaya A.V., Matyukhin P.V., Kuprieva O.V. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 25. № 12. С. 1740-1746.
16. Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I. The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т.17. №9. С.1343-1349.
17. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Matukhin P.V., Cherkashina N.I. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т.18. №10. С.1455-1462.
18. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы / Павленко В. И., Едаменко О. Д., Ястребинский Р. Н., Черкашина Н. И. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - № 3. - С. 113-116.