Ionizující záření dovede živým organismům napáchat značné škody. Proto je ochrana proti takovému záření, především pokud jde o lidi, významným problémem řady odvětví, včetně vojenského průmyslu, civilní jaderné energetiky, jaderné medicíny nebo letů do vesmíru. Potíž je ale v tom, že stávající materiály, které využíváme k ochraně před zářením, bývají masivní, velmi těžké a v řadě případů rovněž dost toxické.
Vědci a inženýři proto hledají nové alternativy, které by mohly dnes používané ochranné materiály nahradit. Zkoušejí například polymery, které jsou dopované různými dalšími materiály. Takto by mohl vzniknout kompaktní, lehký, relativně netoxický a především levný, čili praktický materiál pro ochranu před zářením.
Právě na takovém materiálu pracuje tým, který vedl Da Cao z americké North Carolina State University (NCSU). Vyvíjejí polymer, který by měl ve srovnání s klasickou ochranou proti záření být mnohem lehčí, levnější a šetrnější vůči životnímu prostředí. Jde o polymethylmethakrylát (PMMA), čili slavné plexisklo – průhledný polymer s vlastnostmi termoplastu – do něhož Cao a spol. dostali částice oxidu bismutitého Bi2O3. Když pak tento materiál vystavili působení UV záření, tak získali velmi lehký a pevný materiál, který velmi efektivně blokuje nebezpečné gama záření. Cao a jeho kolegové zkoušeli různá množství oxidu bismutitého, až do koncentrace 44 procent. Výsledný materiál nejen chrání před zářením, ale je také sympaticky pevný.
Oxid bismutitý je velmi běžný materiál, který se uplatňuje v celé řadě průmyslových aplikací. Bismut-209 byl dlouho považovaný za zcela stabilní izotop, i když to odporovalo teoretickým výpočtům. Teprve nedávno se zjistilo, že bismut vlastně podléhá alfa rozpadu. S poločasem rozpadu 2 krát 1019 let jde o jeden z nejpomaleji se přeměňujících se přirozených izotopů. Přesto nejsou sloučeniny bismutu toxické, na rozdíl od jiných těžkých kovů.
Podle badatelů je výroba tohoto materiálu pomocí tvrzení UV zářením jednodušší, nežli u jiných podobných materiálů, kdy bývá nezbytná vysoká teplota. Vytvrzený polymer PMMA s oxidem bismutitým je možné vytvořit během pár minut a v pokojové teplotě. U konkurenčních polymerů s podobnými vlastnostmi se uplatňuje termální polymerizace, která obvykle vyžaduje vysoké teploty a celé hodiny nebo i dny času. Nový materiál by teď mohl nalézt široké uplatnění, kvůli své nízké ceně, rychlé a dostupné výrobě i cenným vlastnostem.
Literatura