DIE KERNHERAUSFORDERUNG

Die Weltraumumgebung birgt lebensbedrohliche Gefahren für die Raumfahrt. Dazu gehören die Weltraumstrahlung und Mikrometeoroiden. 

Strahlungsabschirmung ist unerlässlich, um das Krebsrisiko und andere damit verbundene Gesundheitsrisiken zu verringern und das Leben während der Raumfahrt und der Erforschung des Weltraums zu schützen und zu erhalten. Darüber hinaus ist ein Strahlenschutz unerlässlich, um die Integrität von Instrumenten zu erhalten, die für die Lebenserhaltung und die wissenschaftliche Erforschung auf dem Mond, in interplanetaren Umgebungen und im Weltraum erforderlich sind.

STRAHLUNGSQUELLEN

Die Weltraumstrahlung besteht hauptsächlich aus subatomaren Teilchen wie Elektronen und Protonen, solaren Teilchenereignissen (SPE) und galaktischer kosmischer Strahlung (GCR). Weitere gefährliche Strahlung stammt von Neutronen und Gammastrahlen (γ-Strahlen), die durch Kernkollisionen erzeugt werden, sowie von Röntgenstrahlen, die durch Coulomb-Wechselwirkungen entstehen. 

SPEs enthalten eine sehr hohe Anzahl (pro Zeiteinheit) hochenergetischer geladener Teilchen, die von der Sonne stammen, entweder über einen Sonneneruptionsort oder durch Schockwellen, die mit koronalen Massenauswürfen verbunden sind. 

GCR hingegen besteht aus hochenergetischen geladenen Teilchen, die aus dem Weltraum stammen, z. B. aus den Supernovae massereicher Sterne und aktiven galaktischen Kernen. GCR trifft aus allen Richtungen auf den Mond, den Mars, Asteroiden und Raumfahrzeuge und ist als Hintergrundstrahlung immer vorhanden. GCR-Teilchen sind grundsätzlich positiv geladen und interagieren mit der Materie hauptsächlich über Coulomb-Wechselwirkungen mit den negativen Elektronen und positiven Kernen in den Materialien. In geringerem Maße interagieren sie auch mit Materialien durch Kollisionen mit deren Atomkernen. GCR-Teilchen stellen die bedeutendste und am schwierigsten abzuschwächende Weltraumstrahlung dar. 

Neutronen werden als Sekundärstrahlung erzeugt, wenn GCR und SPE mit den Wänden und dem Inhalt von Weltraumstrukturen (Fahrzeuge, Lander, Habitate oder Raumanzüge) in Wechselwirkung treten. Sekundäre Neutronen entstehen auch bei der Wechselwirkung von GCR und SPE mit den Oberflächen von Mars, Mond und Asteroiden.

UNSERE LÖSUNGEN

Unsere Nanoadditive für Weltraumbeschichtungen und Verbundwerkstoffsysteme sind so konzipiert, dass sie mechanische Verstärkung, Gewichtsreduzierung (zur Treibstoffeinsparung und Erhöhung der Flugreichweite), Hitze- und Strahlungsbeständigkeit für ausgedehnte Weltraumreisen in unterschiedlich gefährlichen und korrosiven Umgebungen ermöglichen.

Q-NEUTRON

NANOARCHITEKTUR : Nanoröhren | < 20 nm Durchmesser

FARBE : Weißes Nanopulver

WÄRMEBESTÄNDIGKEIT : Bis zu  2973 °C (5383 °F)

DOSIS** : 0,001 - 1 Gew.-% oder je nach Art der Strahlenbelastung erforderlich

ANWENDUNGEN : Neutron radiation absorber, heat shielding material (aerospace industry), rocket engine's components. High-speed cutting tools, transistors, plastic resin sealing desiccant polymer additives, high temperature lubricants, insulation, high-voltage high frequency electricity, plasma arc's insulators, high-frequency induction furnace materials, cooling components, high temperature catalyst, composite ceramics.

Q-GAMMA X

NANOARCHITEKTUR : Atomar dünne Platten/Flocken (< 1 nm Dicke)

SPEZIFISCHE OBERFLÄCHE : 49550 m²/kg

FARBE : Schwarz/schwarz-braunes Nanopulver

WÄRMEBESTÄNDIGKEIT : Bis zu 1597 °C (2907 °F)

DOSIS** : 0,004 - 0,01 Gew.-% oder je nach Art der Isolierung und Strahlenbelastung

ANWENDUNGEN : Ballistisches Wärmetransportmedium, Absorption elektromagnetischer Wellen und Absorption nuklearer Strahlung. Gammastrahlenabschirmung, Biegezuschlag in hochdichtem Beton zur Strahlenabschirmung in Kernkraftwerken, Röntgenanlagen und Uranabbaustätten. Farbzusatzstoff, halogenfreies Flammschutzmittel.

Material mit hoher thermischer Masse für die Betonisolierung, Beton mit hoher Dichte ist effizienter in der Wärmespeicherung als Standardbeton. Dies ermöglicht die Verwendung als Wärmeschutz für Außenbereiche (heißes Klima) oder als Wärmeschutz für Innenräume (gemäßigtes und kaltes Klima) oder als Beschichtung mit hohem Emissionsgrad, um Wärme an die Umgebung abzugeben, wenn die Umgebungstemperaturen sinken.

Q-PROZ

NANOARCHITEKTUR : Atomar dünne Platten/Flocken (< 1 nm Dicke)

SPEZIFISCHE OBERFLÄCHE : 63520 m²/kg

FARBE : Weisses Nanopulver

WÄRMEBESTÄNDIGKEIT: Bis zu 1975 °C (3587°F)

DOSIS** : 250 - 1500 μg/ml ( 0,25 - 1,5 g) pro Liter

ANWENDUNGEN : Korrosionsschutz in nuklearen Druckwasserreaktoren. Hochentwickelte UV-Filterung, antibakteriell und antimykotisch, Antifouling auch im Dunkeln, Korrosionsschutz, antibiotische Dekontamination, wasserabweisend, halogenfreies Flammschutzmittel, Spaltfüller, Verbesserung der Biegefestigkeit zur Minimierung von Rissbildung und Abblättern.

 Q-PROZ I

NANOARCHITEKTUR : 5 nm sphärische Nanopartikel

SPEZIFISCHE OBERFLÄCHE : 41530 m²/kg

FARBE : Weisses Nanopulver

WÄRMEBESTÄNDIGKEIT:  Bis zu 1975 °C (3587°F)

DOSIS** : 300 - 2500 μg/ml ( 0,3 - 2,5g) pro Liter Betonstahlbeschichtungsmedium

ANWENDUNGEN : UV-Filterung, antibakterielle Wirkung, Antifouling, Korrosionsschutz, Minimierung von Nanofüllstoffen und Porosität, geringe Wärmeausdehnung und verbesserte mechanische Festigkeit (Druck- und Biegefestigkeit).