科学家研制出更轻、更便宜、更环保的辐射屏蔽基础材料

来自美国北卡罗来纳州立大学（NCSU）的科学团队近日成功研制出了一种新的聚合物，可以成为更轻、更便宜、更环保的辐射屏蔽基础材料。这支由Da 

Cao带领的团队，在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃）中引入了三氧化二铋颗粒，然后用紫外光固化，制备出一种非常轻、强度高、具有有效阻挡伽马射线特性的材料。

图片来自于 NCSU

如何保护生物体和精密设备免受电离辐射的影响，是军事、商业核能、核医学以及太空探索等领域考虑的主要问题。但问题是，传统的防护装置往往非常臃肿、沉重，而且很多都会含有铅等有毒金属。

科学家一直在研究各种材料的聚合物，从而作为一种相对无毒、轻巧、紧凑且生产成本低廉的替代品。在NCU的概念验证研究中，该团队转向了三氧化二铋，这是一种非常常见的材料，具有广泛的工业和医疗应用。

作为研究的一部分，该团队在未固化的液体PMMA中混合了不同量的三氧化二铋，这种材料在紫外线照射下会变硬。据核工程助理教授Ge Yang说，这使得这种材料比其他依赖高温技术的材料更容易制造。

Yang表示：“使用紫外光固化方法，我们能够在室温下几分钟就能制造出这种化合物，这为快速制造辐射屏蔽材料提供了潜力。这一点很重要，因为热聚合法作为一种常用的高分子化合物的制造方法，往往需要依靠高温来完成，而热聚合法则需要数小时甚至数天的时间。紫外线固化方法既快又便宜。”

Yang表示：“这是这是基础性的工作，我们已经确定，这种化合物能有效屏蔽伽马射线，重量轻，强度高。我们正在努力进一步优化这项技术，以获得该材料的最佳性能。我们很高兴能找到一种新型的辐射屏蔽材料，效果这么好，这么轻，而且可以这么快制造出来。”

目前，这项研究发表在《核工程与技术》杂志上。