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      化學(xué)家發(fā)現(xiàn)四硼酸鋰輻射不穩(wěn)定的機(jī)理
      
			
      
				2020-02-12 10:20:05
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      RUDN大學(xué)的化學(xué)家研究了基于四硼酸鋰的熱發(fā)光體的輻射不穩(wěn)定性機(jī)理，該發(fā)光體用于制造輻射劑量計(jì)。他們發(fā)現(xiàn)，由于硼-氧結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的斷裂和錳簇的形成，材料的性能變差，將錳添加到四硼酸鋰中使其具有其性能。這項(xiàng)工作發(fā)表在《輻射測(cè)量》雜志上。
      

      化學(xué)家發(fā)現(xiàn)四硼酸鋰輻射不穩(wěn)定的機(jī)理
      

      四硼酸鋰是第一種材料的熱致發(fā)光輻射劑量計(jì)，對(duì)X射線，γ和β輻射高度敏感。當(dāng)電離輻射進(jìn)入熱輻射劑量計(jì)時(shí)，由于電子躍遷到更高的能級(jí)，它“存儲(chǔ)”了吸收的能量。當(dāng)加熱到一定溫度以上時(shí)，電子會(huì)發(fā)出先前吸收的能量，并且劑量計(jì)開始發(fā)光。的光強(qiáng)度成比例，所吸收的輻射的量。
      

      為了使四硼酸鋰能夠做到這一點(diǎn)，將錳，銀或其他金屬的雜質(zhì)引入其中，這些雜質(zhì)充當(dāng)了被電離輻射激發(fā)的那些電子的陷阱。但是由于這些雜質(zhì)，該物質(zhì)的抗輻射性降低。直到現(xiàn)在還不知道為什么。
      

      RUDN大學(xué)的化學(xué)家Alexander Zubov和他的同事將基于四硼酸鋰的陶瓷樣品與錳，銅，鋅，錫和鈹?shù)碾s質(zhì)進(jìn)行了比較。事實(shí)證明，由于硼-氧結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的斷裂，該物質(zhì)的輻射穩(wěn)定性正在惡化。并且，雖然純物質(zhì)中的硼氧晶格能夠在加熱過程中恢復(fù)自身，但錳的引入會(huì)干擾該過程。
      

      錳在四硼酸鋰的結(jié)構(gòu)中分布越均勻，對(duì)材料的輻射穩(wěn)定性的負(fù)面影響就越小。銅和錫可防止錳的聚集，從而與錳形成結(jié)合的絡(luò)合物，從而防止其在劑量計(jì)充電過程中“遷移”并“粘附”到晶格上。此外，與銅不同，添加了錫的陶瓷也具有熱致發(fā)光特性，可以有效地用于劑量學(xué)。
      

      必須了解材料輻照過程中發(fā)生的物理化學(xué)過程，才能制造出新型的抗輻射材料。RUDN大學(xué)的化學(xué)家不僅能夠解釋四硼酸鋰輻射破壞的機(jī)理，還可以利用新知識(shí)來創(chuàng)建具有更好成分的材料，該材料隨后可用于先進(jìn)的袖珍輻射劑量計(jì)。此外，作者認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)方法涉及檢測(cè)四硼酸鋰結(jié)構(gòu)中的簇狀錳，可以用作驗(yàn)證輻射的新有效方法。 熱發(fā)光劑量計(jì)的電阻。
      
			

			
        
      
			
      
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