Construction and industrial safety Construction and industrial safety Строительство и техногенная безопасность 2413-1873 81230 10.29039/2413-1873-2024-32-33-39 Строительство Construction Строительство RADIATION PROTECTIVE COMPOSITE MATERIAL BASED ON ORE MINERALS AND STONE PROCESSING WASTE РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ РУДНЫХ МИНЕРАЛОВ И КАМНЕПЕРЕРАБОТКИ Гургенян Н. В. Gurgenyan N. V. Князян Н. Б. Knyazyan N. B. Институт общей и неорганической химии им. М.Г. Манвеляна Россия Институт общей и неорганической химии им. М.Г. Манвеляна Russian Federation Институт общей и неорганической химии им. М.Г. Манвеляна Россия Институт общей и неорганической химии им. М.Г. Манвеляна Russian Federation 04 04 2024 04 04 2024 32 33 39 03 04 2024 https://stroyjurnal-asa.ru/index.php/asa/article/view/256

Аннотация. Актуальность темы исследования заключается в том, что в настоящее время существует устойчивая тенденция наращивания количества электромагнитных излучений (ЭМИ), возникающих в среде обитания человека, что отрицательно влияет на здоровую обстановку внутри помещений и определяет направленность экспериментальных исследований на защиту человека от опасных для здоровья факторов. Статья посвящена возможности создания радиозащитных строительных материалов из техногенных отходов различных месторождений Армении. Исследования направлены на создание комфортной зоны обитания внутри зданий посредством разработки радиозащитных материалов типа «сэндвич», уменьшающих влияние ЭМИ на здоровье человека. Работы велись в направлении разработки образцов радиопоглощающих структур и выбора радиопоглощающих наполнителей. В лаборатории получены образцы из отходов камнепереработки и отходов добычи рудных минералов плотностью от-1500 до 2000кг/м3, а также образцы на основе вспученного перлита и минеральной связки плотностью 250-300 кг/м3 в качестве внутреннего теплоизолирующего слоя и переданы в Национальную научную лабораторию им.А.И.Алиханяна (ереванский институт физики) для протонного облучения. Образцы подверглись протонному облучению, т.к, оно является составной частью космических излучений, а также ЭМИ и способно проникать через слои вещества в зависимости от его состава и свойств. Исследованы также некоторые физико-механические свойства полученных материалов такие, как прочность при сжатии и водопоглощение.Помимо этого, статья содержит обзор зарубежного опыта получения радиозащитных материалов с различными видами облучения. На данном этапе изучено только протонное облучение, однако работы в этом направлении продолжаются. Предмет исследования: разработка радиозащитных материалов типа «сэндвич». Материалы и методы: использованы отходы алюмюсиликатных горных пород (туфов) и отходы добычи рудных минералов. Использован метод протонного облучения полученных материалов. Результаты: разработаны радиозащитные материалы понижающие ЭМИ. Выводы: подтверждена возможность получения радиозащитных материалов введением в состав композитного материала отходов добычи рудных минералов. Понижен уровень загрязнения окружающей среды путем использования отходов добычи рудных и нерудных минералов.

Abstract. The relevance of the research topic lies in the fact that currently there is a steady tendency to increase the amount of electromagnetic radiation (EMR) occurring in the human environment, which negatively affects the healthy indoor environment and determines the focus of experimental research on protecting humans from factors hazardous to health. This article is devoted to the possibility of creating radioprotective building materials from man-made waste from various deposits of Armenia. Research is aimed at creating a comfortable living area inside buildings through the development of radioprotective sandwich-type materials that reduce the impact of EMR on human health. Work was carried out in the direction of developing samples of radio-absorbing structures and selecting radio-absorbing fillers. The laboratory obtained samples from stone processing waste and waste from the extraction of ore minerals with a density from -1500 to 2000 kg/m3, as well as samples based on expanded perlite and a mineral binder with a density of 250-300 kg/m3 as an internal heat-insulating layer and transferred to the National Scientific Laboratory named after A.I.Alikhanyan (Yerevan Institute of Physics) for proton irradiation. In this work, the samples were subjected to proton irradiation, since it is a component of cosmic radiation, as well as EMR and is capable of penetrating through layers of matter depending on its composition and properties. Some physical and mechanical properties of the resulting materials, such as compressive strength and water absorption, were also studied. In addition, the article contains a review of foreign experience in obtaining radioprotective materials with various types of radiation. At this stage, only proton irradiation has been studied, but work in this direction continues. Subject of study: development of radioprotective materials of the “sandwich” type. Materials and methods: waste of aluminosilicate rocks (tuffs) and waste from the extraction of ore minerals were used. The method of proton irradiation of the obtained materials was used. Results: radioprotective materials have been developed that reduce EMR. Conclusions: The possibility of obtaining radioprotective materials by introducing ore mineral mining waste into the composition of the composite material has been confirmed.

 радиопоглощающий материал рудные минералы электромагнитное излучение протонирование radio-absorbing material ore minerals electromagnetic radiation protonation

Мухаметрахимов Р.Х., Шафигуллин Р.И., Куприянов В.Н. Разработка радиозащитных шунгитосодержащих гипсоволокнистых облицовочных листов// Известия КГАСУ. 2017. № 3(41). С.224-231. Mukhametrakhimov R.Kh., Shafigullin R.I., Kupriyanov V.N. Development of radioprotective shungite-containing gypsum-fiber facing sheets // News of KGASU. 2017. No. 3(41). P.224-231. Гульбин В.Н., Колпаков Н.С., Горкавенко В.В., Чердынцев В.В. Разработка и исследование радио- и радиационно-защитных композиционных материалов// Наукоемкие технологии. 2015. №5.С.16-24. Gulbin V.N., Kolpakov N.S., Gorkavenko V.V., Cherdyntsev V.V. Development and research of radio- and radiation-protective composite materials// Science-intensive technologies. 2015. No. 5. P. 16-24. Черкашина Н.И. Конструкционные радиационно-защитные материалы нового поколения// Международный научно-исследовательский журнал . 2015. № 9(40). С.113-115. Cherkashina N.I. Structural radiation-protective materials of a new generation // International Scientific Research Journal. 2015. No. 9(40). P.113-115. И.Д. Краев, Е.М. Шульгин, М.М. Платонов, Г.Ю. Юрков Обзор композиционных материалов, сочетающих звукозащитные и радиозащитные свойства //Авиационные материалы и технологии.2016. №4(45).С.60-67. I.D. Kraev, E.M. Shulgin, M.M. Platonov, G.Yu. Yurkov Review of composite materials combining sound-protective and radioprotective properties //Aviation materials and technologies.2016. No. 4 (45). P. 60-67. Шейченко М.С., Алфимова Н.И., Вишневская Я.Ю. Современные композиционные радиационно-защитные материалы строительного назначения// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №5.С.15-19. Sheichenko M.S., Alfimova N.I., Vishnevskaya Y.Yu. Modern composite radiation-protective materials for construction purposes // Bulletin of BSTU named after. V.G. Shukhova. 2017. No. 5. P. 15-19. Королев Е.В., Гришина А.Н. Основные принципы создания радиационно-защитных материалов. Определение эффективного химического состава // Изв. Казанского государственного архитектурно_строительного университета. 2009. № 6. С. 261–265. Korolev E.V., Grishina A.N. Basic principles of creating radiation protective materials. Determination of the effective chemical composition // Izv. Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. 2009. No. 6. Pp. 261–265. Лесбаев А.Б. Композиционные материалы с суперпарамагнитными добавками, экранирующие СВЧ-излучение.:диссерт…на соискание канд.техн.наук. Алматы. 2018.114с. Lesbaev A.B. Composite materials with superparamagnetic additives that shield microwave radiation.: dissertation...for candidate of technical sciences. Almaty. 2018.114p. Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I. The high-energy radiation effect on the modified ironcontaining composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013.V.17. №9. P.1343-1349 Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I. The high-energy radiation effect on the modified ironcontaining composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013.V.17. №9. P.1343-1349 P.V. Matyukhin The choice of iron-containing filling for composite radioprotective material// IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 327 (2018) 032036.P.1-6. doi:10.1088/1757-899X/327/3/032036 P.V. Matyukhin The choice of iron-containing filling for composite radioprotective material// IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 327 (2018) 032036.P.1-6.doi:10.1088/1757-899X/327/3/03203610. А.А.Беляев, Е.Е.Беспалова, В.В. Лепешкин Радиопоглощающие материалы на основе отделочных строительных материалов для защиты от СВЧ излучений базовых станций сотовой связи// Tруды ВИАМ, 2015.№6.С.80-88. A.A. Belyaev, E.E. Bespalova, V.V.Lepeshkin Radio-absorbing materials based on finishing building materials for protection from microwave radiation of cellular base stations // Proceedings of VIAM, 2015.No.6.P.80-88.