Техника - молодёжи 2003-07, страница 4
Станислав ЗИГУНЕНКО РАДИАЦИЯ — Обычно говорят, что коварная радиация способна лишь убивать, разрушать живые клетки, обрекая людей на страшные мучения, — начал свое повествование ученый секретарь Обнинского филиала Научно-исследовательского института физической химии, кандидат химических наук Юрий Андреевич СОРОКИН. — Но мало кто знает, что радиация еще умеет сшивать и упрочнять материалы, обезвреживать и обеззараживать продукты, а также диагностировать и лечить болезни. Вот об этих непривычных свойствах радиации давайте и поговорим... Сшитые радиацией Полиэтилен — давно и широко известный полимер. Он используется для изготовления пленок, трубок, всевозможных тазиков, фляг и прочих емкостей для жидкости. Однако при всех своих достоинствах полиэтилен обладает и рядом недостатков. Прежде всего, он довольно легко плавится, не так уж прочен на разрыв и истирание. А все потому, что химически такой полимер состоит из длинных органических молекул, слабо скрепленных между собой. И при повышении нагрузки молекулы начинают проскальзывать друг по другу — материал, что называется, не держит, расползается... Если же мы подвергнем такой полимер радиационному облучению, скажем, гамма-лучами, то часть полимерных цепочек порвется. Появляются так называемые свободные радикалы, которые через некоторое время образуют новые связи. Причем, как показали исследования, часть этих связей как бы перекидывает поперечные мостики между нитями полимеров, прочно соединяя их между собой. Получается этакая решетчатая структура, несколько похожая, например, на мостовые фермы, которые, как известно, обладают высокой прочностью. Причем такие соединения-мостики могут образоваться также между полимерами и материалами, которые в обычном состоянии не соединяются. Этим теперь пользуются для того, чтобы дополнительно укрепить стенки полимерных труб сеткой, скажем, из кевлара, стекловолокна или какого-либо иного материала высокой прочности. Таким армированным трубам, что называется, сносу не будет. Ведь в отличие от металлических, они нисколько не боятся коррозии, а вот по прочности им не уступают. Кроме того, радиационно-сшитый полимер, как оказалось, приобретает еще ряд положительных свойств. Такой материал не разрушается даже при длительном пребывании на свету; запросто, не деформируясь, выдерживает температуру кипятка; обладает улучшенными электроизоляционными свойствами и даже... эффектом памяти формы. Последнее оказалось очень удобно для изготовления из такого полиэтилена разного рода соединительных муфт и герметизирующих бандажей. Преимущества пористости Помогла радиация и при решении другой проблемы. Обычно из того же полиэтилена или подобных ему полимеров не удается получить пористые структуры. При первой же попытке спрессовать полимерный порошок он начинает плавиться, и получается монолит. А вот если подвергнуть такой материал радиационной обработке, то теплостойкость его повышается, из порошков можно уже получать пористые структуры с диаметром пор от 1 до 100 мкм. Из них же, в свою очередь, формуют разного рода фильтры и поглотители. Причем если такой фильтр изготовить из смеси полиэтиленового порошка с серебряным, то он будет не только очищать питьевую воду от разного рода примесей, но еще и обеззараживать ее. Ведь серебро, как известно, губительно действует на болезнетворные бактерии. Еще одно применение пористых полимеров: если разбросать изготовленные из них блоки по акватории, где разлита нефть, то они, словно губка, впитают ее в себя. Потом блоки вылавливают и продувают сжатым воздухом в специальных камерах. Нефтепродукты при этом из них улетучиваются, улавливаются фильтрами и могут использоваться, скажем, в качестве топлива. А очищенные блоки готовы к повторному использованию. Кроме того, в порах полимеров хорошо держится краситель, значит, подобный материал может быть легко окрашен в любой цвет. Если же пропитать его, скажем, пастой ГОИ, то получится отличный круг для полировки изделий. Наконец, пористые структуры, подобно губчатой резине, обладают хорошей эластичностью. А это значит, что из них можно делать, например, спортивные маты, на которые не страшно падать, туристические коврики, на которых можно спать, не опасаясь простуды, всевозможные плотики и пояса для тех, кто учится плавать. С С И И Радиационное легирование — Изготовление электронных микрочипов — одна из самых тонких и многотрудных технологий нашего времени, — продолжил свой рассказ Сорокин. — Чистота тут соблюдается тщательней, чем в операционных. И все же большая часть готовых изделий идет в брак... Почему? Потому что оперировать технологам приходится буквально считанными атомами, внедряемыми в структуру микрокристалла. И голыми руками тут ничего не сделаешь. В самом деле, каким приспособлением можно пересадить с места на место буквально несколько атомов, чтобы получить в кристалле зону п-или р-проводимости? Как оказалось, Ю.А. Сорокин показывает, в каких контейнерах хранятся радиоактивные изотопы, используемые как в промышленности, так и в медицине. таким инструментом вполне может стать луч гамма-пушки. Именно жесткое излучение позволяет «вгонять» в атомную решетку кристалла атомы примеси почти что поштучно, обеспечивая высокое качество микрочипов. После того как радиацию взяли на службу в микроэлектронику, количество бракованных изделий уменьшилось в десятки раз. Молекулы в «клетке» Используют ныне гамма-пушки и в медицине. Именно с их помощью убивают клетки злокачественных опухолей. Но тут даже такой инструмент оказывается подчас грубым. Ведь опухоль может гнездиться глубоко внутри ор ТЕХНИК А-МОЛОДЕЖИ 7 2 0 0 3 |
