來自馬尼拉雅典耀大學和Natio美國國立大學亞洲中心分校發現,散落在菲律賓各地的大量火山灰有一個令人驚訝的新用途:它可以用來屏蔽有害的輻射。
輻射屏蔽對醫院、工業場所和核設施至關重要。這些地方使用電離輻射是為了有益的目的,比如幫助醫生治療生病的器官和骨折;尋找建筑物的結構弱點;或者幫助食品消毒以延長保質期。雖然電離輻射是有用的,但長時間暴露在電離輻射下可能是有害的,因此需要屏蔽。然而,目前可用的混凝土和鉛等材料既昂貴又對環境有害。由火山灰制成的建筑材料提供了一種潛在的可持續和輕質替代品。
2020年,塔爾火山爆發,火山灰覆蓋了呂宋島的大片地區,帶來了嚴峻的處置挑戰。研究人員Floyd Rey P. Plando、Myris V. Supnad和Joel T. Maquiling沒有將這種火山碎屑材料當作廢物處理,而是研究了塔爾火山灰(TVA)在建筑應用中的潛在用途。他們測試了基于tva的地聚合物砂漿的物理和化學特性,發現天然存在的富鐵礦物賦予了它強大的輻射衰減特性。
“鐵具有更強的相互作用能力,因為它含有更多的電子。此外,由于其重而致密的結構,它是一種致密的金屬。高電子密度的材料,如TVA,在阻擋有害的x射線和伽馬射線方面有更強的效率。
“此外,火山灰和聚集體的最佳混合導致有效的光子(輻射)衰減,因為顆粒物質微觀結構中產生的無序(熵),”Maquiling進一步解釋說。
由于在構造活躍的菲律賓群島上火山物質豐富,這一發現為管理災害廢物提供了一種實用的方法,同時也提高了關鍵地區的安全性。
需要進一步的研究來改進材料的耐用性并優化其屏蔽性能,但這一突破表明,即使是災難性自然事件的副產品也可以帶來有意義的、挽救生命的創新。