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核辐射探测材料获重大突破 新型钙钛矿将闪烁效率提升五倍

2026-02-25 14:17          核辐射 钙钛矿 美国辐射探测核技术

俄克拉荷马大学的研究团队在核辐射探测材料领域取得重要进展。他们通过重新设计混合钙钛矿的结构,成功利用其有机成分实现了高效的辐射诱导发光,将材料的闪烁效率提升至传统体系的五倍,为开发下一代高速、灵敏的辐射探测器奠定了基础。

传统观念认为,钙钛矿材料的优异性能主要源于其无机骨架。该团队创新性地将特定的有机发光分子(芪类分子)嵌入二维钙钛矿晶格,创造了一种新型混合材料。研究证明,该材料的有机成分在辐射照射下能产生超快闪烁光,其响应速度对探测中子、X射线和伽马射线至关重要,而晶格环境使其发光效率较纯有机分子提升了五倍。

此项突破不仅带来了效率的跃升,还解决了探测材料的稳定性难题。该混合钙钛矿在空气中无需封装即可稳定存放一年以上,同时具备了媲美当前顶尖商用探测器的综合性能。这标志着辐射探测材料从依赖无机成分向有机-无机协同设计的范式转变,为核安全监测、医学成像、高能物理实验及国土安全等领域提供了新一代探测器材料的可行路径。研究团队表示,通过进一步优化,此类材料性能有望超越现有技术体系。


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