Nanovia ha lanciato il filamento Flex B4C per la schermatura dei neutroni
Un filamento semiflessibile arricchito con carburo di boro ceramico e utilizzato nell'industria dell'energia nucleare
Il produttore francese di filamenti per la stampa 3D avanzata Nanovia sta introducendo il Flex B4C, un nuovo filamento arricchito di carburo di boro che può essere utilizzato nell’industria dell’energia nucleare per la schermatura dei neuroni. Il materiale è disponibile nello shop online dell’azienda e una bobina da 500 grammi costa 490 euro IVA esclusa (980 euro al kg). È disponibile sia in 1,75 che in 2,85 mm.
Nanovia Flex B4C è simile nel concetto al PLA XRS di Nanovia, che blocca i raggi X con solfato di bario. L’azienda utilizza da tempo B4C su specifiche di filamento ceramico per la sinterizzazione, la gamma Cr.
La sua base semirigida tiene conto dei componenti strutturali ma rimane in grado di deformarsi quando necessario per assorbire gli urti. Questa combinazione rende il Flex B4C di Nanovia particolarmente adatto per strumenti, attrezzature per la manutenzione e contenitori per il trasporto di materiali fragili.
Nanovia B4C è stampabile senza involucro e non richiede adesivi per piastre di costruzione.
Quando un neutrone libero colpisce una persona, può modificare o distruggere il DNA di una cellula. Poiché i neutroni non sono particelle cariche, non vengono facilmente rallentati dagli altri elementi atomici e possono penetrare attraverso strati molto spessi di materiale prima di colpire il nucleo di un altro atomo.
Allora come fa flex B4C a catturare il neutrone libero generato dalla fissione nucleare? Il boro presente negli elementi ceramici di B4C è un metalloide di cui esistono diversi isotopi. Il boro-10 e il boro-11 sono le uniche versioni stabili esistenti in natura. Ciò significa che questi atomi hanno lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni.
Questo impatto crea un isotopo prevalentemente instabile del boro-11 che si fende in: una particella alfa (atomo di elio senza elettroni), un atomo di litio-7 e radiazioni gamma [10B + nth → 4 He2+ + 7Li 3+ + 2,79 MeV (6% ) e 10B + nth → 4 He2+ + 7Li 3+ + 2.31 MeV + γ (0.48 MeV) (94%), fonte: Caractérisation de champs neutroniques rapides et épithermiques pour thérapie par capture neutronique basée sur accélérateur / Marine HERVE]
I due elementi generati non sono effettivamente radioattivi poiché gli altri elementi assorbono la radiazione gamma che li attraversa. La schermatura realizzata con elementi più pesanti come il piombo consente un assorbimento più rapido.
Queste proprietà fanno del boro-10, nella sua forma solida (carburo di boro) e nella sua forma liquida (acido borico), un materiale ideale, utilizzato come regolatore (veleni neuronali) nei reattori nucleari. Inserendo il boro-10, i neutroni liberati dalla fissione dell’uranio-325 vengono intercettati, neutralizzando la reazione a catena.
