俄罗斯物理学家近日提出一种用于中子记录的闪烁玻璃制造技术，可实现工业规模生产且在俄具备可行性。相关研究成果发表于《粒子与核物理学》杂志，该技术将应用于核电工程、医学及辐射监测系统等领域。
闪烁玻璃是一种能使电离粒子(如γ量子、α粒子和β粒子)产生闪光的材料，常用于辐射探测器以记录和测量粒子能量。此次研发的闪烁玻璃基于同位素锂-6，其作为吸收剂可将中子转化为带电粒子。研究团队提出了一种无需高科技设备的生产方法，使小型实验室也能掌握该技术，所得材料性能与国外同类产品相当。
莫斯科物理技术学院(MIPT)科学家首次利用微波辐射实现快速均匀加热，玻璃熔化过程在空气中进行，耗时约两小时。该技术确保了熔体的高纯度及Ce³⁺和Ce⁴⁺掺杂离子的最佳比例，这些离子对材料的高光输出和透明度至关重要。此外，研究团队重新开发了玻璃熔炼用粉末混合物配方。
MIPT基础相互作用实验室首席研究员伊戈尔·克雷斯洛(Igor Kreslo)解释称，玻璃中的闪烁过程对成分含量极为敏感，锂-6同位素含量直接影响中子记录效率。实验表明，新型玻璃的光输出为3900±280个光子/中子，1.05毫米厚玻璃的热中子记录效率为5.25±1.06%，性能略低于国外旗舰产品GS20。
研究过程中，科学家曾因高纯度三氟化铈供应延迟，转而从上世纪末的燧石中提取铈，意外获得了优质闪烁玻璃。未来，研究团队计划通过增加锂-6含量提升中子探测效率，并探索使用纯锂-7同位素生产两种不同中子灵敏度的玻璃，以优化中子选择性并减少背景伽马辐射干扰。
该研究由莫斯科物理技术学院、联合核研究中心及库尔恰托夫研究所国家研究中心的科学家共同完成。
