矿物受到辐射损伤的自我修复

几种矿物质遭受放射性自我辐射，并且其特性会发生长期变化。独居石矿物的行为类似于卡门培尔奶酪，在其中钻孔：现有的辐射损伤可自行修复。维也纳大学矿物学和晶体学研究所的Lutz Nasdala领导的国际研究小组进行了离子辐照研究，揭示了独居石自我修复的原因。结果发表在《科学报告》上。

在自然界中，有很多矿物在其晶体结构中掺入了铀和or。这会导致放射性自我辐射，在一定的地质时期内，它们可能会破坏晶体并将其转变为玻璃状。早在1893年，挪威矿物学家和地质学家就用“ metamict”一词来描述这种玻璃态。

自辐射矿物目前是国际研究的重点。这是因为结构性辐射损伤可能会影响矿物的物理和化学性质。了解这些性质变化的原因对于地球科学至关重要，因为确定矿物和岩石年龄的最重要技术之一是基于铀的放射性衰变。在材料科学中，放射性矿物是用于固定放射性废物的主体陶瓷的类似物。

独居石可以自愈

人们不理解为什么自然界中经常发现某些矿物质(例如锆石，ZrSiO 4)处于辐射玻璃化状态，而其他物种(例如独居石，CePO 4)尽管具有更高的自辐照性，却从未变成过氧化态。而是始终以中等程度的辐射损坏状态进行观察。这是由于独居石结构的稳定性不足，导致无法在地质时期内累积破坏。卢茨·纳斯达拉(Lutz Nasdala)通过与奶酪进行比较来阐明这一点，并大大简化了这一过程：“使用铅笔很容易在硬的('稳定')爱门塔尔奶酪上戳一个洞，而类似的在软卡门培尔奶酪上制造的洞会立即治愈。”

氦离子产生并治愈辐射损伤

据认为，独居石的部分自我修复不仅是由于这种矿物的低热稳定性引起的，而且还与天然α粒子的作用有关(即，由原子核中不稳定的核发出的能量丰富的氦核)。 “ alpha衰减事件”)。但是，后者与结晶独居石易于受到α辐射损害的观察结果形成鲜明对比。

在新的研究中，研究小组可以通过进行辐照实验来阐明自我修复的原因。能量为数百万电子伏特的氦离子(天然α粒子的类似物)会在晶体独居石中造成结构破坏。相反，相同的氦离子会导致辐射损坏的独居石的结构恢复。因此，结晶的独居石将对应于Emmentaler奶酪，而受辐射破坏的独居石则变为卡门培尔奶酪。

以前从未描述过如此强烈的矿物特性对结构状态微小变化的依赖性。地球科学研究的一个后果是，用合成的(即未辐射破坏的)独居石进行实验可能得出的结果不一定与这种(总是受到辐射破坏的)矿物在地球内部的行为有关。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！