北卡罗莱纳州立大学马特·希普曼 信用:CC0公共领域 北卡罗来纳州立大学研究人员的一项新研究表明,一种由嵌入三氧化二铋颗粒的聚合物组成的材料具有巨大的潜力,可以取代传统的辐射屏蔽材料,如铅
三氧化二铋化合物重量轻,能有效屏蔽伽马射线等电离辐射,并且可以快速制造,使其成为空间探索、医学成像和放射治疗等应用中有前途的材料
“传统的辐射屏蔽材料,比如铅,通常价格昂贵、重量大,而且对人体健康和环境有毒,”北卡罗来纳州立大学核工程助理教授葛阳说,他也是一篇相关论文的作者
“这项概念验证研究表明,三氧化二铋化合物可以有效屏蔽辐射,同时减轻传统屏蔽材料的缺点
" 在新的研究中,研究人员证明他们可以使用依赖紫外线的固化方法来制造这种化合物,而不是依赖耗时的高温技术
“使用紫外固化方法,我们能够在室温下产生大约几分钟的化合物——这为快速制造辐射屏蔽材料提供了潜力,”杨说
“这一点很重要,因为热聚合是制备聚合物的常用方法,通常依赖于高温,可能需要数小时甚至数天才能完成
紫外光固化方法既快又便宜
" 使用紫外线固化方法,研究人员制作了聚合物样品,其中三氧化二铋的重量百分比高达44%
研究人员随后测试了这些样本,以确定这种材料的机械性能,以及它是否能有效屏蔽电离辐射
“这是基础性工作,”杨说
“我们已经确定这种化合物能有效屏蔽伽马射线,重量轻,强度高
我们正在努力进一步优化这项技术,使材料发挥最佳性能
“我们很高兴能找到一种新型的辐射屏蔽材料,这种材料能工作得这么好,这么轻,而且能这么快制造出来
" 这篇题为“聚甲基丙烯酸甲酯/ Bi2O3复合材料的γ辐射屏蔽性能”的论文发表在《核工程与技术》杂志上
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