铒掺杂钨酸铋对低能伽马射线屏蔽性能研究

WANG Guowei, ZHANG Haitao, MAO Chuyuan,WU Zhengxin, LIU Yong, YAN Qiang,LIU Guoqing

Nuclear Electronics & Detection Technology（2023）

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摘要

采用水热法合成了 Er3+掺杂钨酸铋(Bi2WO6)纳米晶体,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等手段进行了表征,利用高纯锗伽马能谱仪,研究了其对低能伽马射线的屏蔽性能.结果表明,Er3+被成功掺杂到Bi2WO6中,且Er3+掺杂并未改变钨酸铋的晶体结构;另外,随着Er3+掺杂比例的增加,钨酸铋的形貌从片层堆积结构变为更为紧密聚集的花球状.研究发现,掺杂Er3+后Bi2W06对低能伽马射线(59.5 keV)的屏蔽性能显著增加,当掺杂的摩尔分数为12.5％时,其质量减弱系数达到了 12.6 cm2/g,较未掺杂的Bi2WO6的屏蔽性能提高了 25％.研究结果可为无毒、环保、高效的伽马射线屏蔽材料的开发提供有益参考.

关键词

bismuth tungstate,Er3+doping,gamma ray,shielding properties,lead-free material

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