近期，英國國家物理實驗室(NPL)研發(fā)一臺新的伽馬射線光譜儀預(yù)計能顯著提高放射性測量能力，適用范圍從醫(yī)療領(lǐng)域放射性藥物的標(biāo)準(zhǔn)化，擴展到對所有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的稀有同位素的理解。

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　　這臺新儀器被稱為國家核陣列(National Nuclear Array)或簡稱為“NANA”，能夠以令人難以置信的速度和精度分析復(fù)雜的放射性樣品。許多放射性同位素所發(fā)射的伽馬射線的能量和強度會變化，這就構(gòu)成了獨特的伽馬射線譜。NANA可以讀取這些“指紋”，并在幾納秒的時間內(nèi)就可以確定樣品中確切的放射性同位素及其含量。

　　放射性同位素廣泛用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)和科研領(lǐng)域，NANA的測量能力可以為大量應(yīng)用提供支持，包括核廢料的安全儲存和處置、環(huán)境中放射性水平的可靠監(jiān)測，以及在癌癥診斷和治療中安全有效地使用放射性藥物。

　　但是，除了完成NPL的核心工作(即支持全英國范圍內(nèi)可靠的放射性測量)，NANA也可以提高我們對基本核物理學(xué)的理解。NPL和薩里大學(xué)的聯(lián)合放射性核素計量學(xué)教授Patrick Regan解釋說：“真正激勵核研究領(lǐng)域科學(xué)家的是測量前人從未測量過的東西，得益于NANA陣列，現(xiàn)在可以對所有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的稀有同位素進(jìn)行伽馬射線特征的測量，這是首次實現(xiàn)。”

　　NANA的輻射探測器已經(jīng)參與過世界各地的多項實驗，從美國的阿貢國家實驗室，到日本的理化學(xué)研究所(RIKEN)，甚至到粒子物理學(xué)的發(fā)源地歐洲核子研究中心(CERN)。在CERN的ISOLDE設(shè)備中，NANA被用于研究極端稀有且不穩(wěn)定的汞同位素的性質(zhì)。通過參與這些國際研究項目，NANA背后的研究團隊確保了他們在該基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展中保持著領(lǐng)先地位。

　　NANA之所以能夠在世界范圍內(nèi)表現(xiàn)出色，關(guān)鍵得益于它的全新設(shè)計，該設(shè)計的研究者名叫Rob Shearman，他是NPL研究生院的NPL-薩里大學(xué)的聯(lián)合博士生。當(dāng)測試樣品的放射性構(gòu)成非常復(fù)雜時，一些儀器難以區(qū)分所檢測到的γ射線到底源自哪里，因為有超過3，000種已知的放射性同位素。但NANA的12個鑭溴化物檢測器和皮秒級反應(yīng)速度使其能夠識別來自放射性同位素發(fā)射的一連串γ射線，因為它對衰減的檢測精度非常高。

　　NANA是薩里大學(xué)和NPL研究人員密切合作的結(jié)果，也得到了英國科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(STFC)和英國核能除役署(NDA)的支持。該團隊目前正在驗證NANA廣泛能力所涉及的全部范圍。