衰减X-射线的树脂纳米硫酸钡的研究
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称取一定量处理好的树脂，加入过量的氯化钡 溶液，搅拌约２ｈ，用去离子水清洗至无Ｂａ２＋，重复一 次。将清洗过的树脂再加入过量的硫酸钠溶液，搅 拌约１．５ｈ。用大量去离子水冲洗至无Ｎａ＋。在 １１０℃下烘干２４ ｈ，计算其中硫酸钡的质量分数。
图２ 纳米硫酸钡浓度为１４．０４％的电镜图
图３ 纳米硫酸钡浓度为２１．８８％的电镜图 图１一图３是纳米树脂硫酸钡的透射电镜照 片，从图中可以看出硫酸钡颗粒在树脂中的分布比 较均匀，粒径随着纳米硫酸钡浓度的增大有所增加， 但是硫酸钡的粒径基本上都在２５ｎｍ以下。图４是 纳米硫酸钡的电子衍射图，从中可计算出树脂中纳 米硫酸钡的晶型属于正交结构。
摘 要：利用苯乙烯磺酸钠阳离子交换树脂制备树脂纳米硫酸钡，利用ｘ一射线ｃＴ扫描装置精确测定物体的 ｃＴ值，获得树脂纳米硫酸钡对ｘ一射线高能量电磁波的吸收率并与普通硫酸钡的吸收率进行比较，研究树脂包复的 纳米硫酸钡粒度与衰减ｘ．射线能力的相依性，探索研究硫酸钡粒度大小对ｘ一射线衰减的影响，为制备高性能强防 辐射材料提供行之有效的方法及表征手段。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ；ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ；ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ；Ｘ—ｒａｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ；ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ
硫酸钡是一种重要的无机化工产品，由于价格 低、原料来源广、无毒性及耐电磁波、光波辐射，被广 泛用于油漆、颜料、涂料、油墨、蓄电池、造纸、塑料、 橡胶、陶瓷、香料等行业作添加剂或增强剂以及医用 钡餐等方面，但由于其对高能量的射线的吸收不如 铅，因此在防辐射材料方面的应用有一定的局限性。 用阳离子交换树脂制备的纳米级硫酸钡，比普通的 硫酸钡对ｘ．射线这种高能量的电磁波的吸收率有 较大提高。另外，由于硫酸钡分散在树脂中，从而使 材料密度变小，同时由于树脂作为分散介质，其非极 性物的性能决定了碳酸钡易于同有机材料均匀混
当ｘ．射线穿透某物质时，它们之间的作用机理 相当复杂，其光电效应、俄歇效应、荧光效应、汤姆逊 散射、康普顿散射以及热效应等都将导致沿入射ｘ－
万方数据
２００４年１０月２１日
辛寅昌，等：衰减ｘ．射线的树脂纳米硫酸钡的研究
·１７·
射线方向上透射ｘ．射线的减弱，入射前ｘ．射线的强 度Ｉ。与透射线的强度Ｉ的关系是：
ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｗａｖｅ ｗｉｔｈ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌ如ｔｅ ｗａｓ ｍａｄｅ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆｈｔｅ ｏｎ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｉｚｅ ｏｆ ｇｒａｎｕｌｅ ｏｆ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｏｎ ｉｔｓ Ｘ—ｒａｙ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｈｉｇｈ ｅｎ— ｅｒｇｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｗａｖｅ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａｎ ｅｆｋｃｔｉｖｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉＶｅ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｍｅａｎｓ ｆｂｒ ｓｔｒｏｎｇ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃ— ｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｊＨＩｌａｎｃｅ．
Ｖ０１．１２，Ｎｏ．２０ ·１４·
精细与专用化学品
Ｆｉｎｅ ａｎｄ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ
第１２卷第２０期 ２００４年１０月２１日
衰减Ｘ一射线的树脂纳米硫酸钡的研究
辛寅昌滞 周同娜１ 安骏１ 尹海亮２ （１．山东师范大学化学化工与材料科学学院，山东济南２５００１４；
２．石油大学（华东）化学化工学院，山东东营２５７０６１）
·１５·
人员和居民的健康与安全是十分重要的。目前，对放 射的防护主要是运用ｘ一射线管壳、遮光筒和光圈、 滤过板、荧屏后铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅手套以 及墙壁等进行屏蔽防护，但是存在质量大、用料多、 耗资大、制备和使用过程中造成环境污染等问题。
本文用ｃＴ扫描的方法，测得物体中任意一点 对ｘ．射线的吸收系数，即ｃＴ值。由于ｃＴ值的测 量与样品的厚度没有关系，与利用ｘ．射线机的方法 测得物体对ｘ一射线吸收系数相比，消除了样品本身 厚度以及盛放样品器皿本身厚度所带来的误差。
关键词：硫酸钡；离子树脂；纳米颗粒；ｘ一射线吸收率；ｃＴ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｓｉｎ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ Ｂ ａｒｉｕｍ Ｓｕｌｆａｔｅ
ｆＯｒ Ｘ．ｒａｖ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ
ｘｌＮ Ｙ讽一ｃｈｏｎ９１，ＺＨｏＵ Ｔｏｎｇ—ｎｍ，ＡＮ Ｊｕｎ．，ＹｌＮ Ｈｎｉ—ｔ协ｎｇ。 （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ＣｈｅｍｉｓｔＩ了，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｎｏ珊ａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉ’ｎａｎ ２５００１４，Ｃｈｉｎａ） （２．ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｍｌｅｕｍ（Ｅａｓｔ ｃｈｉｎａ），Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６１，Ｃｈｉｎａ）
理 白 Ｕ
０
１０
２０
３０
４０
卯
ＢａＳ０４质量分数／％
图６纳米硫酸钡和普通硫酸钡质量分数与 ＣＴ值的关系曲线
２．３ 结果讨论 实验结果表明，无论是普通硫酸钡还是树脂纳
米硫酸钡，随着硫酸钡质量分数的增大，ｃＴ值随之 增大，但两者并不是呈直线关系；纳米硫酸钡比普通 硫酸钡的ｃＴ值要高出许多。将表１与表２中数值 比较发现，普通硫酸钡浓度６．８３％时ｃＴ值是７０２， 而纳米硫酸钡相同浓度时的ＣＴ值是２２１３，树脂纳 米硫酸钡的ｃＴ值是普通硫酸钡的３．１５倍。纳米 级硫酸钡含量为２２．８８％时ｃＴ值比普通硫酸钡含 量是５０％的ＣＴ值都要高，这充分说明硫酸钡的颗 粒大小对ｘ一射线的衰减有相当大程度的影响。
１ 实验
１．１ 试剂 强酸性苯乙烯磺酸钠阳离子交换树脂、ＢａＣｌ，
（ＡＲ）、无水Ｎａ：Ｓ０。（ＡＲ）。 １．２ 仪器
美国ＧＥ公司生产的Ｓｅｎｓｅｒ １６层型ＣＴ机、日 本日立Ｈ－８００ Ｅｌｅｃｔｍｎ Ｍｉｃｍｓｃｏｐｅ、ＪＢ一３型定时恒温 磁力搅拌器。 １．３ 制备方法
将强酸性苯乙烯磺酸钠阳离子交换树脂在 １０％的浓盐酸中浸泡２ｈ以上，用去离子水清洗至中 性，然后用１０％的氢氧化钠溶液浸泡约１ｈ，用去离 子水清洗至中性。取少量测定含水量，其余待用。
肛 ｌ ＋斗 ２ ＝ Ａ 肛 ｌ ２ ＋ 斗 ２ ｌ，－ ＩＩ Ａ 斗 ｌ ｌ ＋斗 ｌ ２ ＝ Ｂ 斗 ２ ＋肛 ２２ ＝ Ｂ
解方程组可得４个体素对 ｘ．射线的吸收系数
ｃＴ图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象 素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素 的ｘ一射线吸收系数。实际工作中，一般不用吸收系 数，而是换算成ＣＴ值，用ＣＴ值来说明吸收系数的 大小。ｃＴ值实际上是以水为０的对ｘ．射线的相对 吸收系数，用公式可表示为：
式中，Ｋ为常数；入为ｘ．射线的波长；ｚ为元素 的原子数；仃。为质量散射系数，通常可忽略。此式 说明重元素材料易于挡住ｘ．射线，因而防护ｘ．射线 的材料应选择含有ｚ高的元素。对高原子序数的 原子而言，ｘ．射线和１．射线将能量传递给物质的主 要途径是光电吸收，在这个过程中，一个ｘ一射线和 叫．射线光子不能给原子内层的一个电子，放射出一 个光电子，这个光电子的射程一般只有１ｍｍ，会在 其运动过程中被吸收掉。同时在这个过程中，ｘ一射 线和１．射线只能对物质表面的原子产生作用，普通 颗粒的粒度大，表面积小，其表层颗粒少，而对于纳
利用这种具有强的穿透能力的电磁波进行实 验，发现当具有屏蔽能力的硫酸钡被制成超细颗粒 时，其对ｘ一射线吸收率较普通硫酸钡有很大提高， 对ｘ一射线吸收能力的变化规律也有较大不同，同时 为制备防辐射材料提供了一种制备和表征方法，并 对其性能进行了研究。
浓度的纳米硫酸钡透射电镜图见图１～图３。
图１ 纳米硫酸钡浓度为６．８３％的电镜图
·１６·
精细与专用化学品
Байду номын сангаас
第１２卷第２０期
２．２对ｘ．射线的吸收率的比较 为了精确测定普通硫酸钡和树脂纳米硫酸钡对
ｘ．射线吸收率的差异，利用ｘ．射线ｃＴ扫描的方法 分别测定了普通硫酸钡和树脂纳米硫酸钡的ｃＴ 值，从而获得不同含量的树脂纳米硫酸钡对ｘ一射线 的衰减。
ＣＴ是用ｘ．射线束对物体层面进行扫描，取得 信息，经计算机处理而获得的重建图像。如对选定 层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素，扫 描所得信息经计算而获得每个体素的ｘ－射线衰减 系数或吸收系数，见图５。
合，分散性好，其中所含的纳米级硫酸钡稳定性好， 粒度均匀不易团聚，是非常具有发展前景的环保防 辐射材料。
众所周知，ｘ．射线是一种波长很短的电磁波。 波长范围大部分在０．００１～１０ｎｍ。它比其他电磁波、 光波具有更强的穿透作用和电离作用；经过电场和 磁场时不发生偏转；当穿过物质时ｘ．射线可被偏振 化，可被吸收而使其强度减弱。研究制备衰减ｘ－射 线的物质对防止日常生活中的通讯工具、电子和电 器装置以及辐射发光产品、静电消除器、含铀和钍等 的消费品的辐射，保护环境，保障从事放射性工作的
２ 测试结果
２．１ 纳米树脂硫酸钡在电镜下的粒度及形貌 所得树脂纳米硫酸钡是一种直径在０．５ｍｍ左
右的包复着纳米硫酸钡的球形树脂颗粒，其中所包 复的纳米硫酸钡的质量百分含量分别是４．４６％， ６．８３％，１２．０２％，１４．０４％，２０．２ｌ％，２１．８８％。几个
图４纳米硫酸钡的电子衍射图
万方数据
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ—ｓｏｄｉｕｍ ｓｔｙｒｅｎｅ
图２ 纳米硫酸钡浓度为１４．０４％的电镜图
图３ 纳米硫酸钡浓度为２１．８８％的电镜图 图１一图３是纳米树脂硫酸钡的透射电镜照 片，从图中可以看出硫酸钡颗粒在树脂中的分布比 较均匀，粒径随着纳米硫酸钡浓度的增大有所增加， 但是硫酸钡的粒径基本上都在２５ｎｍ以下。图４是 纳米硫酸钡的电子衍射图，从中可计算出树脂中纳 米硫酸钡的晶型属于正交结构。
摘 要：利用苯乙烯磺酸钠阳离子交换树脂制备树脂纳米硫酸钡，利用ｘ一射线ｃＴ扫描装置精确测定物体的 ｃＴ值，获得树脂纳米硫酸钡对ｘ一射线高能量电磁波的吸收率并与普通硫酸钡的吸收率进行比较，研究树脂包复的 纳米硫酸钡粒度与衰减ｘ．射线能力的相依性，探索研究硫酸钡粒度大小对ｘ一射线衰减的影响，为制备高性能强防 辐射材料提供行之有效的方法及表征手段。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ；ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ；ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ；Ｘ—ｒａｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ；ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ
硫酸钡是一种重要的无机化工产品，由于价格 低、原料来源广、无毒性及耐电磁波、光波辐射，被广 泛用于油漆、颜料、涂料、油墨、蓄电池、造纸、塑料、 橡胶、陶瓷、香料等行业作添加剂或增强剂以及医用 钡餐等方面，但由于其对高能量的射线的吸收不如 铅，因此在防辐射材料方面的应用有一定的局限性。 用阳离子交换树脂制备的纳米级硫酸钡，比普通的 硫酸钡对ｘ．射线这种高能量的电磁波的吸收率有 较大提高。另外，由于硫酸钡分散在树脂中，从而使 材料密度变小，同时由于树脂作为分散介质，其非极 性物的性能决定了碳酸钡易于同有机材料均匀混
当ｘ．射线穿透某物质时，它们之间的作用机理 相当复杂，其光电效应、俄歇效应、荧光效应、汤姆逊 散射、康普顿散射以及热效应等都将导致沿入射ｘ－
万方数据
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射线方向上透射ｘ．射线的减弱，入射前ｘ．射线的强 度Ｉ。与透射线的强度Ｉ的关系是：
ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｗａｖｅ ｗｉｔｈ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌ如ｔｅ ｗａｓ ｍａｄｅ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆｈｔｅ ｏｎ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｉｚｅ ｏｆ ｇｒａｎｕｌｅ ｏｆ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｏｎ ｉｔｓ Ｘ—ｒａｙ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｈｉｇｈ ｅｎ— ｅｒｇｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｗａｖｅ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａｎ ｅｆｋｃｔｉｖｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉＶｅ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｍｅａｎｓ ｆｂｒ ｓｔｒｏｎｇ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃ— ｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｊＨＩｌａｎｃｅ．
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衰减Ｘ一射线的树脂纳米硫酸钡的研究
辛寅昌滞 周同娜１ 安骏１ 尹海亮２ （１．山东师范大学化学化工与材料科学学院，山东济南２５００１４；
２．石油大学（华东）化学化工学院，山东东营２５７０６１）
·１５·
人员和居民的健康与安全是十分重要的。目前，对放 射的防护主要是运用ｘ一射线管壳、遮光筒和光圈、 滤过板、荧屏后铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅手套以 及墙壁等进行屏蔽防护，但是存在质量大、用料多、 耗资大、制备和使用过程中造成环境污染等问题。
本文用ｃＴ扫描的方法，测得物体中任意一点 对ｘ．射线的吸收系数，即ｃＴ值。由于ｃＴ值的测 量与样品的厚度没有关系，与利用ｘ．射线机的方法 测得物体对ｘ一射线吸收系数相比，消除了样品本身 厚度以及盛放样品器皿本身厚度所带来的误差。
关键词：硫酸钡；离子树脂；纳米颗粒；ｘ一射线吸收率；ｃＴ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｓｉｎ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ Ｂ ａｒｉｕｍ Ｓｕｌｆａｔｅ
ｆＯｒ Ｘ．ｒａｖ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ
ｘｌＮ Ｙ讽一ｃｈｏｎ９１，ＺＨｏＵ Ｔｏｎｇ—ｎｍ，ＡＮ Ｊｕｎ．，ＹｌＮ Ｈｎｉ—ｔ协ｎｇ。 （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ＣｈｅｍｉｓｔＩ了，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｎｏ珊ａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉ’ｎａｎ ２５００１４，Ｃｈｉｎａ） （２．ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｍｌｅｕｍ（Ｅａｓｔ ｃｈｉｎａ），Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６１，Ｃｈｉｎａ）
理 白 Ｕ
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ＢａＳ０４质量分数／％
图６纳米硫酸钡和普通硫酸钡质量分数与 ＣＴ值的关系曲线
２．３ 结果讨论 实验结果表明，无论是普通硫酸钡还是树脂纳
米硫酸钡，随着硫酸钡质量分数的增大，ｃＴ值随之 增大，但两者并不是呈直线关系；纳米硫酸钡比普通 硫酸钡的ｃＴ值要高出许多。将表１与表２中数值 比较发现，普通硫酸钡浓度６．８３％时ｃＴ值是７０２， 而纳米硫酸钡相同浓度时的ＣＴ值是２２１３，树脂纳 米硫酸钡的ｃＴ值是普通硫酸钡的３．１５倍。纳米 级硫酸钡含量为２２．８８％时ｃＴ值比普通硫酸钡含 量是５０％的ＣＴ值都要高，这充分说明硫酸钡的颗 粒大小对ｘ一射线的衰减有相当大程度的影响。
１ 实验
１．１ 试剂 强酸性苯乙烯磺酸钠阳离子交换树脂、ＢａＣｌ，
（ＡＲ）、无水Ｎａ：Ｓ０。（ＡＲ）。 １．２ 仪器
美国ＧＥ公司生产的Ｓｅｎｓｅｒ １６层型ＣＴ机、日 本日立Ｈ－８００ Ｅｌｅｃｔｍｎ Ｍｉｃｍｓｃｏｐｅ、ＪＢ一３型定时恒温 磁力搅拌器。 １．３ 制备方法
将强酸性苯乙烯磺酸钠阳离子交换树脂在 １０％的浓盐酸中浸泡２ｈ以上，用去离子水清洗至中 性，然后用１０％的氢氧化钠溶液浸泡约１ｈ，用去离 子水清洗至中性。取少量测定含水量，其余待用。
肛 ｌ ＋斗 ２ ＝ Ａ 肛 ｌ ２ ＋ 斗 ２ ｌ，－ ＩＩ Ａ 斗 ｌ ｌ ＋斗 ｌ ２ ＝ Ｂ 斗 ２ ＋肛 ２２ ＝ Ｂ
解方程组可得４个体素对 ｘ．射线的吸收系数
ｃＴ图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象 素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素 的ｘ一射线吸收系数。实际工作中，一般不用吸收系 数，而是换算成ＣＴ值，用ＣＴ值来说明吸收系数的 大小。ｃＴ值实际上是以水为０的对ｘ．射线的相对 吸收系数，用公式可表示为：
式中，Ｋ为常数；入为ｘ．射线的波长；ｚ为元素 的原子数；仃。为质量散射系数，通常可忽略。此式 说明重元素材料易于挡住ｘ．射线，因而防护ｘ．射线 的材料应选择含有ｚ高的元素。对高原子序数的 原子而言，ｘ．射线和１．射线将能量传递给物质的主 要途径是光电吸收，在这个过程中，一个ｘ一射线和 叫．射线光子不能给原子内层的一个电子，放射出一 个光电子，这个光电子的射程一般只有１ｍｍ，会在 其运动过程中被吸收掉。同时在这个过程中，ｘ一射 线和１．射线只能对物质表面的原子产生作用，普通 颗粒的粒度大，表面积小，其表层颗粒少，而对于纳
利用这种具有强的穿透能力的电磁波进行实 验，发现当具有屏蔽能力的硫酸钡被制成超细颗粒 时，其对ｘ一射线吸收率较普通硫酸钡有很大提高， 对ｘ一射线吸收能力的变化规律也有较大不同，同时 为制备防辐射材料提供了一种制备和表征方法，并 对其性能进行了研究。
浓度的纳米硫酸钡透射电镜图见图１～图３。
图１ 纳米硫酸钡浓度为６．８３％的电镜图
·１６·
精细与专用化学品
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第１２卷第２０期
２．２对ｘ．射线的吸收率的比较 为了精确测定普通硫酸钡和树脂纳米硫酸钡对
ｘ．射线吸收率的差异，利用ｘ．射线ｃＴ扫描的方法 分别测定了普通硫酸钡和树脂纳米硫酸钡的ｃＴ 值，从而获得不同含量的树脂纳米硫酸钡对ｘ一射线 的衰减。
ＣＴ是用ｘ．射线束对物体层面进行扫描，取得 信息，经计算机处理而获得的重建图像。如对选定 层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素，扫 描所得信息经计算而获得每个体素的ｘ－射线衰减 系数或吸收系数，见图５。
合，分散性好，其中所含的纳米级硫酸钡稳定性好， 粒度均匀不易团聚，是非常具有发展前景的环保防 辐射材料。
众所周知，ｘ．射线是一种波长很短的电磁波。 波长范围大部分在０．００１～１０ｎｍ。它比其他电磁波、 光波具有更强的穿透作用和电离作用；经过电场和 磁场时不发生偏转；当穿过物质时ｘ．射线可被偏振 化，可被吸收而使其强度减弱。研究制备衰减ｘ－射 线的物质对防止日常生活中的通讯工具、电子和电 器装置以及辐射发光产品、静电消除器、含铀和钍等 的消费品的辐射，保护环境，保障从事放射性工作的
２ 测试结果
２．１ 纳米树脂硫酸钡在电镜下的粒度及形貌 所得树脂纳米硫酸钡是一种直径在０．５ｍｍ左
右的包复着纳米硫酸钡的球形树脂颗粒，其中所包 复的纳米硫酸钡的质量百分含量分别是４．４６％， ６．８３％，１２．０２％，１４．０４％，２０．２ｌ％，２１．８８％。几个
图４纳米硫酸钡的电子衍射图
万方数据
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ—ｓｏｄｉｕｍ ｓｔｙｒｅｎｅ
