国际先进水平！中国原子能科学研究院成功自主研发AIE同位素光源

封面新闻记者 边雪

不消耗任何燃料，也不需要电源就能自动发光，这款人人都想拥有的“发光神器”就是同位素光源（也叫“原子灯”）。作为核能之灯的一种，同位素光源可直接将放射性能量转换成光能。

近日，封面新闻记者从中核集团获悉，中核集团中国原子能科学研究院成功自主研发AIE（聚集诱导发光）同位素光源，其技术性能达到预期设计指标并在应用试验中工作状态良好，辐光转换效率达到11%，是设计指标的1.1倍。

自主研发的新型辐致发光材料。（图片来源：受访者供图）

这标志着我国已全面掌握同位素光源研制技术并达到国际先进水平。该研究成果推动我国同位素光源自主研发体系建设向前迈进了一大步，对促进我国同位素技术学科发展、拓展同位素光源应用、打破国外垄断具有重要意义。

同位素光源是将放射性能量转换成光能的一种自发光装置，利用放射性物质衰变释放的带电粒子轰击发光基体而发光。

与其它电光源相比，同位素光源光强稳定，无需外接电源和进行维护，是黑暗条件下小视野指示或照明的优良光源。其可适用于长期无人值守或不易通电的地方，如航海、航空等仪表盘的夜间数据读取，室内外指示标志、辐光伏同位素电池的光源组件等，在国民经济和科学技术等多个重要领域有着广泛的应用前景。

原子能院研制的AIE同位素光源采用新型聚集诱导发光材料，代替了传统的荧光粉材料，为提高同位素光源的辐光转换效率、实现我国同位素光源的自主创新提供了技术基础。目前同位素光源中最常用的放射性核素是氚，其发光装置的使用寿命长达10年以上。

通过开展“基于聚集诱导效应的同位素辐致发光”基础研究项目，原子能院取得诸多原创性成果。在国内首次形成面向辐致发光的AIE分子的设计方法；结合放射源辐射特性初步建立了AIE辐致发光数学模型并通过验证；建立了AIE辐致发光材料库，并将其应用于同位素光源的发光层；自主研发了首款适用于同位素光源的数据软件，可用于同位素光源的数据调用、结构设计与仿真；在国内首次将超材料的微观结构与同位素光源相结合，为进一步提高辐光转换效率提供了新的技术途径。

自主开发的首款同位素光源数据集成软件。（图片来源：受访者供图）

据中核集团中国原子能科学研究院透露，下一步，项目团队将把AIE同位素光源集成应用于有源光学传感系统中，以实现高灵敏、高集成、低损耗的信息探测，对于微机电系统和微型传感器领域的设计与应用具有重要意义。

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