| 中國科大發明新型亞克力樹脂材料 |
| 可定量檢測γ射線輻射劑量 |
中國科學技術大學教授張國慶團隊發明一種新型亞克力樹脂薄膜材料，該材料無需使用光電倍增管和電子儀器，可通過薄膜螢光顏色變化直接判斷γ射線輻射劑量的大小。該成果日前發表在《美國化學會—應用材料與界面》上，並已申請國家發明專利。
γ射線，是波長短於千分之一納米的高能電磁波，可以通過原子核裂變或者聚變產生，穿透力強，是核彈爆炸後的主要輻射源之一，對人體有致命殺傷力。對γ射線的定量檢測，在核輻射防控、國家安全、醫學檢測和太空探索等領域具有重要意義。基於γ射線的輻射電離效應，由可以發生電離的氣體或固體、光電倍增管和電子儀器組成的設備，是目前定量檢測γ射線強度的常用儀器。
張國慶團隊發現在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。基於這個發現，該團隊設計並製備了一種全新的可用於檢測γ射線輻射劑量的亞克力樹脂薄膜傳感器。這種傳感器本質上是一種對酸鹼性敏感、但在輻照條件下穩定的喹啉類藍色螢光分子。他們將該分子包埋到亞克力樹脂薄膜中，隨著γ射線輻射劑量的增加，薄膜的藍色發光強度逐漸減弱，紅色發光強度逐漸增強，兩處螢光強度的比值在較大的γ射線輻射劑量範圍內符合線型關係，能夠方便、定量並且廉價地檢測γ射線。
為了驗證γ射線輻照釋放酸性物質的機理，該團隊在製備薄膜的過程中加入了微量的酸，發現實驗效果與受到γ射線高劑量輻射的效果相同。他們將受到γ射線高劑量輻射後的薄膜加微量鹼（三乙胺）後，發現薄膜的螢光發射峰與未受γ射線輻射前的螢光發射峰相同，驗證了其響應機理。
該材料可以廉價噸級量產，在檢測γ射線的輻射劑量時，不需要其他電子元器件輔助，具有廣闊的應用前景。在極端情況下，比如遭遇核洩漏時，在洩露的輻射源附近用無人機空投這種一次性薄膜，通過機載雷射進行遠程檢測，便可得知輻射源附近的核輻射分布。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acsami.0c13886
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