Protección contra la radiación: los compuestos MAPbI3/epoxi exhiben un rendimiento superior

Los rayos gamma pueden causar graves daños al cuerpo humano. Por lo tanto, es muy importante desarrollar materiales de protección contra rayos gamma con excelentes propiedades de protección contra la radiación. Para alcanzar este objetivo, los científicos en China inventaron un compuesto ligero de perovskita/epoxi que puede atenuar eficazmente los rayos gamma mediante la regulación de su plano de cristal. La técnica abrirá nuevas vías para la mitigación efectiva de los riesgos de radiación en las industrias aeroespacial y nuclear.

Como resultado del rápido desarrollo de las industrias aeroespacial y nuclear, se requieren mayores requisitos para la vida útil de los detectores y la seguridad del personal. Los rayos gamma con longitudes de onda extremadamente cortas y una fuerte penetración podrían causar daños graves a los detectores y al personal. Por lo tanto, los materiales de protección contra rayos gamma con un excelente rendimiento de protección contra la radiación son esenciales.

Sin embargo, el material de protección de plomo tradicional no es adecuado para otras aplicaciones comerciales debido a su gran peso y alta toxicidad. Por lo tanto, se deben encontrar materiales livianos alternativos con un excelente rendimiento de protección contra la radiación que alivien los riesgos de radiación y reduzcan los costos.

En un nuevo artículo publicado en Liviano: Fabricación Avanzadaun equipo de científicos, dirigido por el profesor Xiaohong Wu de la Facultad de Química e Ingeniería Química del Instituto de Tecnología de Harbin, China, y sus colaboradores han desarrollado un MAPbI ligero₃/compuesto epoxi preparado a través de una estrategia de ingeniería de plano de cristal.

Estos compuestos brindaron un excelente rendimiento de protección contra la radiación contra los rayos gamma que eran 10 veces más altos que el epoxi. MAPbI₃ con planos de cristal alterados juega un papel determinante en el rendimiento de blindaje de rayos gamma de los compuestos correspondientes.

Se demostró que la ingeniería de planos de cristal es una estrategia eficaz para regular la densidad electrónica de MAPbI₃/compuestos epoxi, controlando así la posibilidad de colisión entre los rayos gamma incidentes y MAPbI₃/compuestos epoxi. El método y la técnica informados abrirán nuevas vías para diseñar y desarrollar materiales de protección contra la radiación de alta eficiencia.

Estos científicos resumen el mecanismo mediante el cual la ingeniería del plano de cristal regula el rendimiento de protección contra rayos gamma de MAPbI.₃/compuestos epoxi:

«Cuando los rayos gamma (59,5 keV) alcanzan el MAPbI₃/compuestos epoxi, la interacción entre el rayo gamma incidente y el plano (110) o el plano (220) induce el efecto fotoeléctrico. La densidad electrónica del plano (110) es mayor que la del plano (220).

“Por lo tanto, podría deducirse que la atenuación del rayo gamma incidente por el plano (110) es mayor que la del plano (220) debido a las colisiones más efectivas entre los fotones incidentes y los electrones extranucleares. En otras palabras, MAPbI₃Los compuestos /epoxi con más (110) planos exhibieron un mejor rendimiento de protección contra rayos gamma».

«La ingeniería del plano de cristal es una estrategia útil para la preparación de MAPbI₃/ Compuestos epoxi con el objetivo de mejorar el rendimiento de protección contra rayos gamma al aumentar la densidad de electrones. El presente trabajo proporciona pautas esenciales para el diseño y la síntesis de materiales de protección contra la radiación de alta eficiencia”, agregaron.