美開(kāi)發(fā)新材料能探測(cè)核輻射極具前途和競(jìng)爭(zhēng)力

從切爾諾貝利核泄漏事故到9-11恐怖襲擊，從日本福島核危機(jī)至今日的法國(guó)核泄漏，核等危險(xiǎn)物質(zhì)難免讓人談虎色變。據(jù)報(bào)道，美國(guó)西北大學(xué)的科學(xué)家最近研發(fā)出一種能探測(cè)到核輻射的新材料，能用來(lái)制造核武器和核物質(zhì)的手持式探測(cè)設(shè)備。相關(guān)研究發(fā)表在2011年9月22日的 《先進(jìn)材料》雜志上。

核材料發(fā)射出的伽馬射線能被汞、鉈、硒和銫等致密材料和重金屬材料很好地吸收，可通過(guò)伽馬射線穿過(guò)這些材料引起的電子變化來(lái)檢測(cè)核輻射。不過(guò)，這類研究面臨的最大難題是，重金屬材料本身就有很多可移動(dòng)電子，當(dāng)伽馬射線穿過(guò)材料時(shí)引發(fā)的電子變化不能被檢測(cè)到。

“這就像有一桶水，往里面加一滴水，這個(gè)變化是可以忽略的。”領(lǐng)導(dǎo)該研究的溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院化學(xué)教授梅科瑞-卡納茨迪斯解釋道，“我們需要一種沒(méi)有大量自由移動(dòng)電子的重元素材料。但在自然狀態(tài)下，這并不會(huì)存在，因此，我們需要研發(fā)一種新的材料。”

卡納茨迪斯和他的團(tuán)隊(duì)制造出了一種新的晶體結(jié)構(gòu)的重元素半導(dǎo)體材料，這種新材料由銫-汞-硫化物和銫-汞-硒化物組成，能在室溫下正常工作，其內(nèi)大多數(shù)電子綁定在一起而不再自由移動(dòng)。當(dāng)伽馬射線進(jìn)入新材料時(shí)，會(huì)將電子激活而使電子開(kāi)始自由移動(dòng)，據(jù)此檢測(cè)出伽馬射線。而且，由于每種元素都有自己特有的圖譜，這些信號(hào)還能夠用來(lái)確定所泄漏的核物質(zhì)。

卡納茨迪斯表示，新材料非常具有前途和競(jìng)爭(zhēng)力，而且還可能用于生物醫(yī)學(xué)，比如診斷顯像領(lǐng)域。