9月23日消息，据C&EN报道，美国国家标准与技术研究院（NIST）研究人员开发出一种超灵敏热量传感器阵列，可对核材料发出的X射线进行更高精度测量，有望使核电站与核武器设施中放射性物质的监测变得更容易、更可靠。研究发表于《物理评论快报》（DOI: 10.1103/tcbz-kqk1）。

放射性原子核会发射γ射线，科学家据此鉴别放射性元素；但这些原子的电子云也会发射X射线，其能量区间与γ射线几乎重叠，从而干扰γ信号、增加分析难度。NIST团队此次对铀、镎、钚三种核素进行了新的X射线测量，并结合量子力学计算分析结果。新数据可帮助研究人员更有把握地从重叠区间中扣除X射线干扰信号，精度较此前提升最高8倍。这也是NIST二十多年来首次更新这批X射线数值。

测量装置为一套超灵敏热量计阵列——微热量计（microcalorimeter），能够探测单个光子。器件中的薄膜被冷却至仅高于绝对零度，处于超导体与常态导体之间的转变边缘：吸收光子后温度的微小变化会引起电阻的剧烈改变，从而实现对光子能量的精确计测。研究作者、NIST博士后Jonathan Dean表示，希望这批数据能帮助使用低分辨率探测器（谱线重叠更严重）的用户更准确地扣除X射线谱线。

对核保障与核材料衡算行业而言，谱学测量的精度直接决定核查结论的置信度。铀-235与铀-238的特征谱线、钚同位素丰度比是核燃料循环监管的关键指标，X射线干扰长期是低分辨率探测体系的主要误差来源。NIST此轮数据更新为便携式与现场级探测设备的标定提供了新的基准，也显示出低温传感器技术从基础物理研究走向核监测应用的趋势。 （来源：C&EN）