2020-09-21
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張國(guó)慶教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明一種新型亞克力樹(shù)脂薄膜材料，無(wú)需使用光電倍增管和電子儀器，可通過(guò)薄膜熒光顏色變化直接判斷γ射線輻射劑量的大小。該成果日前發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)應(yīng)用材料與界面》上。
γ射線是波長(zhǎng)短于千分之一納米的高能電磁波，穿透力強(qiáng)，是核彈爆 炸后的主要輻射源之一，對(duì)人體有致命殺傷力?；讦蒙渚€的輻射電離效應(yīng)，由可以發(fā)生電離的氣體或固體、光電倍增管和電子儀器組成的設(shè)備，是目前定量檢測(cè)γ射線強(qiáng)度的常用儀器。
張國(guó)慶團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在γ射線的輻射下，聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯亞克力薄膜中可以定量釋放酸性物質(zhì)?；谶@一發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備了一種全新的可用于檢測(cè)γ射線輻射劑量的亞克力樹(shù)脂薄膜傳感器。這種傳感器本質(zhì)上是一種對(duì)酸堿性敏感、但在輻照條件下穩(wěn)定的喹啉類(lèi)藍(lán)色熒光分子。他們將該分子包埋到亞克力樹(shù)脂薄膜中，隨著γ射線輻射劑量的增加，薄膜的藍(lán)色發(fā)光強(qiáng)度逐漸減弱，紅色發(fā)光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，兩處熒光強(qiáng)度的比值在較大的γ射線輻射劑量范圍內(nèi)符合線型關(guān)系，能夠方便、定量并且廉價(jià)地檢測(cè)γ射線。為驗(yàn)證γ射線輻照釋放酸性物質(zhì)的機(jī)理，該團(tuán)隊(duì)在制備薄膜的過(guò)程中加入了微量的酸，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果與受到γ射線高劑量輻射的效果相同。他們將受到γ射線高劑量輻射后的薄膜加微量堿(三乙胺)后，發(fā)現(xiàn)薄膜的熒光發(fā)射峰與未受γ射線輻射前的熒光發(fā)射峰相同，驗(yàn)證了其響應(yīng)機(jī)理。
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