三氧化二铋在核防护方面大有前途

北卡罗莱纳州立大学的研究人员声称,像铅这样的辐射屏蔽材料可以用一种含有三氧化二铋粒子的聚合物化合物组成的材料来替代。

三氧化二铋

三氧化二铋化合物重量轻,能有效地屏蔽电离辐射,如伽马射线,并且可以快速制造。据北卡罗来纳州立大学称,这使得它成为一种有前景的材料,用于空间探索、医学成像和放射治疗等应用。

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“传统的辐射屏蔽材料,如铅,通常昂贵、重,对人类健康和环境有毒性,”北卡罗来纳州立大学核工程助理教授葛阳说工作论文.“这项概念验证研究表明,三氧化二铋化合物可以作为有效的辐射屏蔽材料,同时减轻传统屏蔽材料的缺点。”

在这项新研究中,研究人员证明,他们可以使用一种依赖紫外线(UV)光的固化方法来制造这种化合物,而不是耗时的高温技术。

杨在一份声明中说:“使用紫外线固化方法,我们能够在室温下几分钟内制造出这种化合物,这对快速制造辐射屏蔽材料具有潜力。”这一点很重要,因为热聚合是制造聚合物化合物的常用方法,通常需要高温,可能需要数小时甚至数天才能完成。紫外线固化法既快又便宜。”

使用紫外线固化方法,研究人员创造了聚合物化合物的样品,其中三氧化二铋的重量高达44%。研究人员随后测试了这些样品,以确定这种材料的机械性能,以及它是否能有效地屏蔽电离辐射。

“这是基础性工作,”杨说。“我们已经确定,这种化合物可以有效地屏蔽伽马射线,重量轻,强度大。我们正在努力进一步优化这种技术,以获得材料的最佳性能。

“我们很高兴能找到一种新型的辐射屏蔽材料,它工作得这么好,这种光,可以这么快制造出来。”