菲國研究:火山灰可作為輻射防護新利器
馬尼拉雅典耀大學(Ateneo de Manila University)與亞洲購物中心國立大學校區(National University - Mall of Asia Campus)的研究人員,有了一項令人驚喜的新發現:散佈在菲律賓各地大量的火山灰,竟可用來防護有害輻射。
輻射防護對於醫院、工業場所和核設施而言至關重要。這些地方利用遊離輻射達到諸多有益目的,像是幫助醫生治療病變器官和骨折部位;檢測建築物的結構弱點;或是對食品進行消毒以延長儲存期限。
雖然遊離輻射用途廣泛,但長時間暴露其中卻有害健康,因此才需要防護措施。然而,目前常用的防護材料,如混凝土和鉛,不僅價格昂貴,還可能對環境造成危害。而以火山灰製成的建築材料,則提供了一種潛在的、兼具環保與輕質特性的替代方案。
2020年,塔爾火山(Taal Volcano)爆發,呂宋島大片區域被火山灰覆蓋,這給火山灰的處理帶來了嚴峻挑戰。研究人員弗洛伊德・雷伊・P・普蘭多(Floyd Rey P. Plando)、米里斯・V・蘇普納德(Myris V. Supnad)和喬爾・T・馬基林(Joel T. Maquiling)沒有將這些火山碎屑物視為廢棄物,而是著手研究塔爾火山灰(TVA)在建築領域的潛在用途。
他們對以塔爾火山灰為基礎的地聚合物砂漿進行了物理和化學性質測試,發現其中富含鐵質的礦物質賦予了它很強的輻射衰減特性。普蘭多表示:「鐵元素因含有更多電子,具有更強的互動作用能力。此外,由於其原子結構緻密,鐵是一種高密度金屬。像塔爾火山灰這種富含電子且密度較高的材料,在阻擋有害的X射線和伽馬射線方面效率更高。」
馬基林進一步解釋道:「此外,火山灰與骨材的最佳配比,會使顆粒物微結構產生無序性(熵),從而有效衰減光子(輻射)。」
由於菲律賓群島位於板塊活動頻繁區域,火山物質十分豐富。這一發現不僅提供了一種處理災害廢棄物的實用方法,還能提升關鍵區域的安全性。
當然,要完善這種材料的耐久性並最佳化其防護效能,還需要進一步研究。但這一突破錶明,即使是災難性自然事件的副產物,也能催生有意義且挽救生命的創新成果。