<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">isplta</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-4304</issn><issn pub-type="epub">2658-5871</issn><publisher><publisher-name>СПбГЛТУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21266/2079-4304.2023.246.395-406</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">isplta-111</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>WOOD SCIENCE. MECHANICAL WOODWORKING INDUSTRY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Использование древесины для защиты биологических объектов от ионизирующих излучений</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The use of wood to protect biological objects from ionizing radiation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1693-0515</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бирман</surname><given-names>А. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Burman</surname><given-names>A. R.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>БИРМАН Алексей Романович – профессор кафедры технологии лесозаготовительных производств, доктор технических наук</p><p>194021, Институтский пер. д. 5, лит. У, Санкт-Петербург</p><p>ResearcherID: X-3713-2</p></bio><bio xml:lang="en"><p>URMAN Alexey R. – DSc (Technical), Professor of the Department of Technologies of Logging Production</p><p>194021, Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg</p><p>ResearcherID: X-3713-2019</p></bio><email xlink:type="simple">birman1947@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8077-3542</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Угрюмов</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ugryumov</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>УГРЮМОВ Сергей Алексеевич – профессор кафедры технологии лесозаготовительных производств, доктор технических наук</p><p>194021, Институтский пер. д. 5, лит. У, Санкт-Петербург</p><p>Researcher ID: F-6510-2016</p></bio><bio xml:lang="en"><p>UGRYUMOV Sergei A. – DSc (Technical), Professor of the Department of Technologies of Logging Production</p><p>194021, Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg</p><p>Researcher ID: F-6510-2016</p></bio><email xlink:type="simple">ugr-s@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7914-8056</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Чубинский</surname><given-names>А. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chubinsky</surname><given-names>A. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ЧУБИНСКИЙ Анатолий Николаевич – заведующий кафедрой технологии материалов, конструкций и сооружений из древесины, доктор технических наук</p><p>194021, Институтский пер. д. 5, лит. У, Санкт-Петербург</p><p>Researcher ID: I-9432-2016</p></bio><bio xml:lang="en"><p>CHUBINSKY Anatoly N. – DSc (Technical), Head of the Department of Technology of Materials, Structures and Structures Made of Wood</p><p>194021, Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg</p><p>Researcher ID: I-9432-2016</p></bio><email xlink:type="simple">a.n.chubinsky@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5390-1457</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Локштанов</surname><given-names>Б. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lokshtanov</surname><given-names>B. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ЛОКШТАНОВ Борис Моисеевич – преподаватель кафедры № 3, кандидат технических наук</p><p>Тихорецкий пр., д. 3, Санкт-Петербург</p><p>Researcher ID: HTT-4599-2023</p></bio><bio xml:lang="en"><p>LOKSHTANOV Boris M. – PhD (Technical), teacher of the department № 3</p><p>194064. Tikhoretsky av. 3. St. Petersburg</p><p>Researcher ID: HTT-4599-2023</p></bio><email xlink:type="simple">blokshtanov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1059-8483</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гусева</surname><given-names>Т. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Guseva</surname><given-names>T. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ГУСЕВА Татьяна Алексеевна – преподаватель кафедры № 3, кандидат технических наук</p><p>194064, Тихорецкий пр., д. 3, Санкт-Петербург</p><p>Researcher ID: HTT-4626-2023</p></bio><bio xml:lang="en"><p>GUSEVA Tatiana A. – PhD (Technical), teacher of the department № 3</p><p>194064. Tikhoretsky av. 3. St. Petersburg</p><p>Researcher ID: HTT-4626-2023</p></bio><email xlink:type="simple">tlzp@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>St.Petersburg State Forest Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>02</month><year>2024</year></pub-date><volume>0</volume><issue>246</issue><fpage>395</fpage><lpage>406</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бирман А.Р., Угрюмов С.А., Чубинский А.Н., Локштанов Б.М., Гусева Т.А., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бирман А.Р., Угрюмов С.А., Чубинский А.Н., Локштанов Б.М., Гусева Т.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Burman A.R., Ugryumov S.A., Chubinsky A.N., Lokshtanov B.M., Guseva T.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/111">https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/111</self-uri><abstract><p>В настоящее время актуальным является вопрос создания защитных материалов, препятствующих воздействию ионизирующих излучений на биологические объекты – потоков нейтронов, поскольку поставки известных зарубежных нейтронозащитных материалов в РФ прекращены из-за введения санкций. Древесина является водородосодержащим материалом, причем содержание водорода в единице ее объема не меньше, чем в единице объема традиционно используемых защитных материалов. Важным с научной точки зрения является рассмотрение характера изменений ионизирующих излучений, в частности, нейтронных потоков, при встрече с защитой из древесины. В работе выполнено теоретическое обоснование возможности использования древесины в качестве нейтронозащитного материала. Рассмотрен процесс упругого рассеивания нейтронов на атомных ядрах вещества, так как доминирующая часть энергии, передаваемая биологическим объектам и, в частности, древесине, обусловлена упругим рассеянием быстрых нейтронов на ядрах Н, С и О. При определении энергии, которую нейтрон теряет в результате упругого рассеяния в древесине, применены классические законы сохранения энергии и импульса. Методика исследования построена на анализе процесса снижения энергии нейтронов при взаимодействии с ядрами водородосодержащих веществ, в том числе – с древесиной, как натуральной, так и модифицированной уплотнением. Доказано, что древесина является материалом-замедлителем нейтронов. Эффективным является использование модифицирующей обработки древесины или ее уплотнение, при этом защитные свойства не уступают таким известным и широко используемым материалом, как вода, полиэтилен, полистирол. Область применения древесины как защитного материала значительно шире известных защит за счет ее высоких конструктивных свойств, доступности и дешевизны.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Currently, the issue of creating protective materials that prevent the effects of ionizing radiation on biological objects – neutron fluxes, is relevant, since the supply of well-known foreign neutron-protective materials to the Russian Federation has been discontinued due to the imposition of sanctions. Wood is a hydrogen-containing material, and the hydrogen content in a unit of its volume is not less than in a unit of volume of traditionally used protective materials. It is important from a scientific point of view to consider the nature of changes in ionizing radiation, in particular, neutron fluxes, when meeting with wood protection. The paper provides a theoretical justification of the possibility of using wood as a neutron-protective material. The process of elastic neutron scattering on atomic nuclei of matter is considered, since the dominant part of the energy transferred to biological objects and, in particular, wood, is due to the elastic scattering of fast neutrons on the nuclei of H, C and O. When determining the energy that a neutron loses as a result of elastic scattering in wood, the classical laws of conservation of energy and momentum are applied. The research methodology is based on the analysis of the neutron energy reduction process when interacting with nuclei of hydrogen–containing substances, including wood, both natural and modified by compaction. It is proved that wood is a neutron moderator material. The use of modifying wood processing or its compaction is effective, while the protective properties are not inferior to such well-known and widely used materials as water, polyethylene, polystyrene. The field of application of wood as a protective material is much wider than the known protections due to its high structural properties, accessibility and cheapness.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>древесина</kwd><kwd>нейтроны</kwd><kwd>ионизирующее излучение</kwd><kwd>защитные свойства</kwd><kwd>рассеяние</kwd><kwd>энергия</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>wood</kwd><kwd>neutrons</kwd><kwd>ionizing radiation</kwd><kwd>protective properties</kwd><kwd>scattering</kwd><kwd>energy</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белоногова Н.А. Повышение защитных свойств низкосортной древесины путем пропитки и уплотнения: автореф. дисс. … канд. техн. наук. СПб.: ЛТА, 1999. 20 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belonogova N.A. Improving the protective properties of low-grade wood by impregnation and compaction: avtoref. … cand. of techn. sciences. St. Petersburg: FTA, 1999. 20 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белоногова Н.А. Применение древесины для защиты биологических объектов // Физико-химические и механические процессы в композиционных материалах и конструкциях: матер. науч.-практич. конференции. М.: ВИМИ. 1996. С. 120–125.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belonogova N.A. The use of wood for the protection of biological objects. Physicochemical and mechanical processes in composite materials and structures: materials of the scientific and practical conference. M.: VIMI. 1996, рр. 120–125. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Артемьева Н.А., Мальгин А.А., Белоногова Н.А. Древесная компонента биологической защиты ядерных энергетических установок // Научное обозрение, 2011. № 5. С. 369–376.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Artemyeva N.A., Malgin A.A., Belonogova N.A. The wood component of biological protection of nuclear power plants. Scientific Review, 2011, no. 5, pp. 369–376. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Белоногова Н.А. Нейтронозащитные свойства древесины // Лесной журнал, 2008. № 1. С. 100–106.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Belonogova N.A. Neutron-protective properties of wood. Forest zhurnal, 2008, no. 1, pp. 100–106. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Леонова О.Н., Веселовский А.Н., Белоногова Н.А. Применение древесных материалов для защиты объектов от воздействия нейтронов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2004. Вып. 171. С. 156–160.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Leonova O.N., Veselovsky A.N., Belonogova N.A. The use of wood materials to protect objects from the effects of neutrons. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2004, iss. 171, pp. 156–160. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Соколова В.А., Кривоногова А.С., Бачериков И.В., Теппоев А.В. Использование железноводных и деревожелезных смесей в защите от ионизирующих излучений // Системы. Методы. Технологии. 2018. Вып. 1. С. 94–99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Sokolova V.A., Krivonogova A.S., Bacherikov I.V., Teppoev A.V. The use of iron-water and wood-iron mixtures in protection from ionizing radiation. Systems. Methods. Technologies, 2018, iss. 1, pp. 94–99. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Тамби А.А., Угрюмов С.А., Белоногова Н.А., Степанов А.Ю., Локштанов Б.М. Обоснование и разработка режима изготовления древесного нейтронозащитного материала // Эколого-ресурсосберегающие технологии в науке и технике: матер. Всерос. науч.-технич. конференции. Воронеж: ВГЛТУ, 2021. С. 27–31.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Tambi A.A., Ugryumov S.A., Belonogova N.A., Stepanov A.Yu., Lokshtanov B.M. Substantiation and development of the mode of manufacture of wood neutron-protective material // Ecological and resource-saving technologies in science and technology: materials of the All-Russian Scientific and Technical conference. Voronezh: VSFTU, 2021, pp. 27–31. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Тамби А.А., Степанов А.Ю. Древесина в ядерной энергетике // Бюллетень ассоциации «Лестех», 2021. № 4. С. 38–40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Tambi A.A., Stepanov A.Yu. Wood in nuclear power engineering. Bulletin of the Association «Lestech», 2021, no. 4, pp. 38–40. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирман А.Р., Тамби А.А., Угрюмов С.А., Гильванов П.Р. Технология модификации древесины березы для создания нейтронозащитных материалов // Лесной журнал, 2022. Вып. 2. С. 159–169.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Birman A.R., Tambi A.A., Ugryumov S.A., Gilvanov P.R. Technology of modification of birch wood to create neutron-protective materials. Forest Journal, 2022, iss. 2, pp. 159–169. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Голубев Б.П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений. М.: Атомиздат, 1976. 504 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golubev B.P. Dosimetry and protection from ionizing radiation. M.: Atomizdat, 1976. 504 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Патякин В.И., Белоногова Н.А., Петровец В.Ф. Древесный конструкционный материал для защиты от нейтронного излучения // Совершенствование и расчет конструкций из дерева и пластика: межвуз. сборник науч. трудов. СПб.: СПбГАСУ, 1996. С. 86–87.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patyakin V.I., Belonogova N.A., Petrovets V.F. Wood structural material for protection against neutron radiation. Improvement and calculation of structures made of wood and plastic: interuniversity collection of scientific papers. St. Petersburg: SPbSASU, 1996, pp. 86–87. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фрейлин А.С. Действие ионизирующей радиации на древесину и ее компоненты. М.: Гослесбумиздат, 1961. 119 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Freilin A.S. The effect of ionizing radiation on wood and its components. M.: Goslesbumizdat, 1961. 119 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Neutrostop. Export-Import KOVO. Praha, 1985. 53 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Neutrostop. Export-Import KOVO. Praha, 1985. 53 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
