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由于核能在军事及生产中越来越普遍的使用,针对核辐射中发出的各类辐射射线的防护工作也显得越来越重要。一般来说,γ射线的电磁波波长极短,具备极强的穿透本领,对生物体产生不能再修复的伤害;中子不带电,穿透力极强,一旦进入生物体,造成的危险比其他射线更大。氧代硼酸铋是一种重要的无机闪烁体材料,研究表明:氧代硼酸铋的许多特殊的性能都取决其自身的结构和形貌。本文通过高温自蔓延燃烧法制备出不同发光强度的Bi3B5O12晶体,并将其作为功能填充料添加到天然胶乳当中,得到具有良好力学性能及γ射线-热中子防护性能的Bi3B5O12/橡胶复合材料。采用XRD、SEM、荧光(PL)、电子万能试验机、Na I(TI)探测仪和BF3技术管等方法对晶体的物相、结构和性质,对Bi3B5O12/橡胶复合材料的力学性能、γ射线辐射防护以及热中子吸收性能作了分析和表征。结果表明,600℃烧结温度时发光强度最强,发出绿光,温度升高之后,光致发光强度突降,发光中心蓝移。同时研究了Bi3B5O12晶体发光强度和活性对低能伽马射线(59.5ke V)的屏蔽效果,测试了同一胶片对单能热中子射线吸收效果。结果表明,活性的Bi3B5O12粉体在天然胶乳基质中分散良好,Bi3B5O12/橡胶复合材料力学性能明显高于未添加Bi3B5O12功能粉体的纯天然胶乳胶片;光致发光性质越好的Bi3B5O12晶体对低能γ射线的屏蔽率越好,最高可达20.97%(填充量为40wt%),修饰效果越好、在胶乳中分散性越好的Bi3B5O12晶体,有助于提高γ射线的屏蔽率,Bi3B5O12/橡胶复合材料对热中子吸收效果可达27.87%(40wt%),说明Bi3B5O12/橡胶复合材料对低能伽马射线(59.5ke V)和热中子均有良好的屏蔽效果,可用于此两种射线的综合屏蔽。