2015年7月21日
一项研究在北卡罗来纳州立大学（NC州）已经显示，强但轻巧的复合金属泡沫不仅可以承受高冲击碰撞，还可以阻止伽马射线，X射线和中子辐射。这项最新研究可能为在医疗技术，太空探索和核安全应用中使用金属泡沫铺平道路。
Rabiei研究小组中开发的复合金属泡沫样本。图片来源：Afsaneh Rabiei。
“这项工作意味着有机会使用复合金属泡沫来开发更安全的系统来运输核废料，更有效的航天器和核结构的设计，以及用于CT扫描仪的新屏蔽层，”北卡罗来纳州州立大学的一篇论文，一位机械和航空工程教授的论文，阿夫萨尼·拉比伊（Afsaneh Rabiei）说。
强大且轻巧的金属泡沫最初是由Rabiei开发的，用于军事和运输应用。但是，研究人员还想找出是否可以将泡沫用于太空探索或核应用，或者是否可以保护高影响碰撞，提供所需的结构支持并提供防止不同形式的辐射。
Rabiei和她的同事随后进行了许多测试，以找出金属泡沫在阻断伽马射线，X射线和中子辐射方面的有效性。然后将该材料的性能与在屏蔽应用中使用的散装材料的性能进行了比较。亚博网站下载在比较期间，使用了相同的面积密度的样品。这意味着，单个样品的重量相等，但体积不同。
发现High-Z钢钢是最有效的复合金属泡沫，并适当保护伽马射线，X射线和中子辐射。这种材料主要含有带痕量的钨的不锈钢，但是与完全由不锈钢制成的金属泡沫相比，高Z泡沫材料的结构被更改，以确保含有钨的复合泡沫不会稠密。
随后，研究小组检查了针对不同形式的伽马射线辐射的屏蔽性能。众所周知的事实是，不同的原始材料会发出各种能量的伽玛射线。亚博网站下载例如，高能伽玛射线是由钴和剖宫产产生的，而较低的能源伽玛射线则由American和Barium发出。
该小组发现，在阻断高能量伽玛射线方面，高Z泡沫类似于散装材料，但与包括散装材料（包括散装钢）相比，在阻断低能伽马射线方面相对较好。亚博网站下载同样，关于阻断X射线和中子辐射，高Z泡沫超过了其他材料。亚博网站下载但是，它不如铅材料有效。
“但是，我们正在努力修改金属泡沫的组成比阻止X射线时更有效 - 我们的早期结果是有希望的，”拉比说。“而且我们的泡沫具有无毒的优势，这意味着它们更易于制造和回收。此外，复合金属泡沫的非凡机械和热性能及其能量吸收能力使该材料成为各种核结构应用的良好候选者。”
辐射物理学和化学中出现了“ X射线和与复合金属泡沫中的伽马射线和中子相比的衰减效率”的论文。
Shuo Chen是其主要作家，他是博士学位。北卡罗来纳州立大学毕业生，北卡罗来纳州核工程教授穆罕默德·布勒姆（Mohamed Bourham）共同撰写了该论文。