ФИЗИКА АТОМНЫХ ЯДЕР И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ, ФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ

Рассчетно-экспериментальное исследование природных минералов Вьетнама в качестве радиационно-защитных материалов

Д. О. Пыльцова, Е. В. Кувшинова, П. А. Ревякина, И. А. Бессонов, О. Л. Ташлыков, В. Т. Та, М. Карем Абделазим Габер

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Аннотация: Финансовая нагрузка, связанная с радиационной защитой современных АЭС, достигает четверти от общих капиталовложений в проект ($20$–$30\%$). В этом контексте критически важной задачей становится научно обоснованный подбор композиционных материалов, способных обеспечить требуемый уровень безопасности при сокращении бюджетных расходов.
Перспективным направлением экономии выступает интеграция в строительный процесс природных ископаемых из ближайших месторождений. Подобная регионализация поставок сырья не только снижает транспортные расходы, но и создает предпосылки для формирования устойчивых производственно-технологических цепочек в атомной отрасли.
Современные радиационно-защитные технологии активно используют композитные материалы (РЗМ), состоящие из матричной основы и функциональных наполнителей. Гибкость такого подхода позволяет адаптировать состав композитов под конкретный изотопный профиль ионизирующего излучения, характерный для объекта защиты.
Особый интерес представляет включение в состав РЗМ природных минералов и техногенных отходов, что одновременно решает две задачи: повышение эффективности защиты и экологически безопасная утилизация вторичных ресурсов. В данном исследовании проанализированы образцы горных пород из месторождений Северного Вьетнама на предмет их применения в защитных конструкциях объектов использования атомной энергии.
Методология исследования включала:

• Компьютерное моделирование защитных характеристик через базу данных XCOM.
• Экспериментальное определение плотности методом Архимеда (прибор MH-300A).
• Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) на оборудовании ядерного центра в Каире.

Полученные данные позволяют оценить перспективность создания гибридных материалов на основе изученных минералов и промышленных отходов для атомной энергетики.
Оценка защитных характеристик исследуемых материалов осуществлялась на автоматизированном гамма-спектрометре «Роботрон» с применением изотопного источника $^{137}\mathrm{Cs}$ (энергия $662$ кэВ). В рамках экспериментальной программы были протестированы восемь различных образцов природного происхождения.
Полученные данные демонстрируют, что образец зеленого гранита (маркировка GG 8.2) обладает выраженными экранирующими свойствами, что делает его перспективным компонентом для тяжелых защитных бетонов. Это открывает возможность для его практического применения при сооружении радиационно-защитных конструкций на объектах атомной инфраструктуры Вьетнама, включая энергетические реакторы и исследовательские установки.

Ключевые слова: защита от гамма-излучения, радиационно-защитные материалы, оптимизация радиационной защиты, линейный коэффициент ослабления, минералы.

Поступила в редакцию: 07.07.2025
Исправленный вариант: 24.10.2025
Принята в печать: 08.07.2025

DOI: 10.60797/IRJ.2025.160s.5