在CeO化玻璃中的结构和功能修改:对介电行为和玛辐射衰减的洞察
Gharam A Alharshan1, Shimaa Ali Said2, A A Demewez3
1Physics Department, College of Science, Princess Nourah Bint Abdulrahman University, P.O. Box 84428, Riyadh, 11671, Saudi Arabia.
Scientific reports
|December 4, 2025
概括
将氧化 (CeO2) 添加到玻璃玻璃中,可以增强玻璃的辐射屏蔽性能. 更高的CeO2含量提高了马射线衰减和结构完整性,使其适用于保护材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 酸玻璃在各种应用中广泛使用.
- 了解剂对玻璃性能的影响对于材料开发至关重要.
- 氧化 (CeO2) 作为一种用于修改玻璃特性的剂被探索.
研究的目的:
- 调查氧化 (CeO2) 对玻璃玻璃结构,介电和辐射减弱性能的影响.
- 为了确定不同度的CeO2如何影响玻璃密度和内部结构.
- 评估CeO2化玻璃对于辐射屏蔽应用的适用性.
主要方法:
- 合成的玻璃玻璃样本具有不同的CeO2度 (0.0至1.0mol%).
- 使用光谱方法测量玻璃密度并分析结构变化.
- 评估过电性质,特别是过电常数 (ε').
- 模拟的辐射减弱参数 (GZeq,GEBF,GEABF,GCEF,GTF,GRPE) 使用Phy-X程序对30至2000keV的能量进行模拟.
主要成果:
- 玻璃密度从2.9517增加到3.1526g.cm−3随着CeO2含量增加.
- 围绕SiO4单位的结构排序和相关的比例增加.
- 介电常数 (ε') 随着CeO2度的增加而下降;Ce-1.0表现为最低的 ε'.
- Ce-1.0显示了最高的GZeq和最低的GEBF和GEABF值,表明了优越的辐射屏蔽.
- 增加的CeO2含量增强了玛射线衰减,这是由于存在高原子数 (Z=58) 的.
结论:
- 氧化的加入显著改变了玻璃玻璃的结构和特性.
- 介电常数随着CeO2的增加而下降,使其适用于包装材料.
- 增强的辐射减弱能力证实了CeO2化玻璃在核辐射屏蔽方面的潜力.
