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app家发明新型亚克力树脂材料 |
可定量检测γ射线辐射剂量 |
明升中国app技术大学教授张国庆团队发明一种新型亚克力树脂薄膜材料,该材料无需使用光电倍增管和电子仪器,可通过薄膜荧光颜色变化直接判断γ射线辐射剂量的大小。该成果日前发表在《美国明升手机会—应用材料与界面》上,并已申请国家发明专利。
γ射线,是波长短于千分之一纳米的高能电磁波,可以通过原子核裂变或者聚变产生,穿透力强,是核弹爆炸后的主要辐射源之一,对人体有致命杀伤力。对γ射线的定量检测,在核辐射防控、国家安全、明升手机版检测和太空探索等领域具有重要意义。基于γ射线的辐射电离效应,由可以发生电离的气体或固体、光电倍增管和电子仪器组成的设备,是目前定量检测γ射线强度的常用仪器。
张国庆团队发现在γ射线的辐射下,聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯亚克力薄膜中可以定量释放酸性物质。基于这个发现,该团队设计并制备了一种全新的可用于检测γ射线辐射剂量的亚克力树脂薄膜传感器。这种传感器本质上是一种对酸碱性敏感、但在辐照条件下稳定的喹啉类蓝色荧光分子。他们将该分子包埋到亚克力树脂薄膜中,随着γ射线辐射剂量的增加,薄膜的蓝色发光强度逐渐减弱,红色发光强度逐渐增强,两处荧光强度的比值在较大的γ射线辐射剂量范围内符合线型关系,能够方便、定量并且廉价地检测γ射线。
为了验证γ射线辐照释放酸性物质的机理,该团队在制备薄膜的过程中加入了微量的酸,发现实验效果与受到γ射线高剂量辐射的效果相同。他们将受到γ射线高剂量辐射后的薄膜加微量碱(三乙胺)后,发现薄膜的荧光发射峰与未受γ射线辐射前的荧光发射峰相同,验证了其响应机理。
该材料可以廉价吨级量产,在检测γ射线的辐射剂量时,不需要其他电子元器件辅助,具有广阔的应用前景。在极端情况下,比如遭遇核泄漏时,在泄露的辐射源附近用无人机空投这种一次性薄膜,通过机载激光进行远程检测,便可得知辐射源附近的核辐射分布。(来源:明升中国app报 桂运安)
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