中科大發明檢測射線輻射劑量新材料

2020-09-21 央廣安徽

中國科學技術大學張國慶教授團隊發明一種新型亞克力樹脂薄膜材料，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。

γ射線是波長短於千分之一納米的高能電磁波，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。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。基於這一發現，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。

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