本報訊（通訊員桂運安）中國科學技術大學教授張國慶團隊發明了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。該成果日前發表於《美國化學會—應用材料與界面》，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，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。基於此，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。
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，具有廣闊應用前景。在極端情況下，比如遭遇核洩漏時，在洩漏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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