化学家发现四硼酸锂辐射不稳定的机理

RUDN大学的化学家研究了基于四硼酸锂的热发光体的辐射不稳定性机理，该发光体用于制造辐射剂量计。他们发现，由于硼-氧结构中化学键的断裂和锰簇的形成，材料的性能变差，将锰添加到四硼酸锂中使其具有其性能。这项工作发表在《辐射测量》杂志上。

四硼酸锂是第一种材料的热致发光辐射剂量计，对X射线，γ和β辐射高度敏感。当电离辐射进入热辐射剂量计时，由于电子跃迁到更高的能级，它“存储”了吸收的能量。当加热到一定温度以上时，电子会发出先前吸收的能量，并且剂量计开始发光。的光强度成比例，所吸收的辐射的量。

为了使四硼酸锂能够做到这一点，将锰，银或其他金属的杂质引入其中，这些杂质充当了被电离辐射激发的那些电子的陷阱。但是由于这些杂质，该物质的抗辐射性降低。直到现在还不知道为什么。

RUDN大学的化学家Alexander Zubov和他的同事将基于四硼酸锂的陶瓷样品与锰，铜，锌，锡和铍的杂质进行了比较。事实证明，由于硼-氧结构中化学键的断裂，该物质的辐射稳定性正在恶化。并且，虽然纯物质中的硼氧晶格能够在加热过程中恢复自身，但锰的引入会干扰该过程。

锰在四硼酸锂的结构中分布越均匀，对材料的辐射稳定性的负面影响就越小。铜和锡可防止锰的聚集，从而与锰形成结合的络合物，从而防止其在剂量计充电过程中“迁移”并“粘附”到晶格上。此外，与铜不同，添加了锡的陶瓷也具有热致发光特性，可以有效地用于剂量学。

必须了解材料辐照过程中发生的物理化学过程，才能制造出新型的抗辐射材料。RUDN大学的化学家不仅能够解释四硼酸锂辐射破坏的机理，还可以利用新知识来创建具有更好成分的材料，该材料随后可用于先进的袖珍辐射剂量计。此外，作者认为他们的实验方法涉及检测四硼酸锂结构中的簇状锰，可以用作验证辐射的新有效方法。热发光剂量计的电阻。

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