美国北卡罗来纳州立大学的一项最新研究表明，一种由嵌入三氧化铋颗粒的高分子化合物组成的新材料具有巨大应用潜力，可以替代铅等传统的辐射屏蔽材料。
三氧化二铋化合物重量轻，能有效屏蔽诸如伽马射线等电离辐射，并且可以快速制造，使其成为用于航空航天、核工业、医学成像和放射治疗等应用中有前途的材料。
北卡罗来纳州立大学核工程专业研究人员表示，传统的辐射屏蔽材料，如铅，通常造价高昂，重量大，且有毒性，对人体健康和环境造成危害。这项概念验证研究表明，三氧化二铋化合物可以起到有效的辐射屏蔽作用，同时还可以规避传统屏蔽材料的相关弊端。
在这项新研究中，研究人员证明，他们可以使用紫外线(UV)的固化方法来制造化合物，而不再依赖于更费时间的高温固化技术。
使用UV固化方法，研究人员能够在室温条件下，利用短短的几分钟，即可生成这种全新的化合物，这为快速制造辐射屏蔽材料打下了基础。这对于这种新材料的发展和应用至关重要，因为热聚合是制造高聚化合物的常用方法，通常依赖于高温，往往可能需要数小时甚至数天才能完成。相比之下，UV固化方法既满足了快捷，又降低了成本。
研究人员使用UV固化法创造了高分子化合物样品，其中样品中的三氧化二铋含量高达总重量的44%。随后，研究人员对样品进行了测试，以确定该材料的机械性能以及是否可以有效屏蔽电离辐射。
经过测试，该化合物可有效屏蔽伽玛射线，重量轻且强度高。研究人员目前正在努力进一步优化技术，期待从材料中获得最佳性能。论文“聚(甲基丙烯酸甲酯)/Bi2O3复合材料的伽玛辐射屏蔽性能”发表在《核工程与技术》期刊中。
