辐射剂量能够被测量吗？近日，由中国原子能科学研究院核安全与环境工程技术研究所（以下简称原子能院安全所）研发的国际首款X/γ核辐射剂量探测芯片实现量产。有网友好奇，未来装上这种芯片的手机，是不是就能随时显示自己所处环境的辐射剂量率了？

对此，原子能院安全所智能安全装备研究室主任刘阳告诉科普时报记者：“这完全可以实现。X/γ核辐射剂量探测芯片的量产，为实际应用打下基础。因为手机本身装有很多种芯片，具有辐射探测功能的手机只是多加了一个芯片，并为它提供电源而已。对于环境本底测量，1分钟左右就会产生比较准确的数据。”

那么，这款芯片是如何测量X/γ核辐射剂量的呢？

刘阳介绍，当X或γ射线撞击核辐射探测器时，有一定概率与原子核或电子发生相互作用，造成能量损失。通过电离或激发过程，这些X或γ光子损失的能量转化为成百上千个电子-空穴对或闪烁光子。“我们将这些电离产生的能量通过光电转换过程进行转换并放大，再转化为数字脉冲信号进行测量。通过计算脉冲信号的个数，可以准确地知道接收的射线数量。”

刘阳提到的探测器是传感器的一种。传感器是信息获取的源头，是物理世界与数字世界的“接口”。由于突出的数字化、微型化、智能化的特点，传感器芯片化成为当前传感器技术的重要发展趋势。

根据中国原子能科学研究院给出的一组数据，我们可以得知，这款芯片的大小与人类大拇指指甲盖相仿，厚度略大于一元硬币。它还是个耐寒耐热的“小能手”，能在-20℃至50℃的环境里正常工作，而且功耗超低，只有1毫瓦。

这款芯片到底还有哪些过人之处，能在哪些领域大展身手？

数据显示，该芯片对X/γ射线剂量率的量程为100纳西弗/每小时至10毫西弗/每小时，可探测的能量范围为50千电子伏特至2兆电子伏特。这又是什么概念呢？

“根据国际放射防护委员会的数据，一次胸部CT扫描的辐射剂量大约为7毫西弗。”清华大学工程物理系副教授梁漫春向科普时报记者介绍，毫西弗和纳西弗都是辐射剂量的基本单位之一，1毫西弗等于1万纳西弗。而后一组数据表明，一些低能量和高能量的X射线和γ射线都可以被探测到。“相对应地，该芯片既能满足家庭等日常环境的辐射监测需求，也能胜任核设施、放射医疗等高辐射环境。”

在核能领域，长期以来都存在着X/γ核辐射剂量探测芯片研发不成熟的问题。为了应对这一挑战，原子能院在该技术领域进行了探索。“其实这个项目已经做了好多年，但是一直没有解决产量的问题。”刘阳告诉记者，由于芯片里集成了电源，电压转换时会产生噪声，如何实现电磁屏蔽、获取有效信号，成为量产的关键。为解决这个技术难题，原子能院研发设计了专用集成电路，并开展了电子兼容设计。

据了解，在X/γ核辐射剂量探测芯片的设计研发初期，原子能院便确立了芯片通用化发展的目标。为实现这一目标，他们采用了标准化的输入电源和接口设计方案。这也意味着，“没有核专业背景的使用人员参考数据手册，就能进行二次开发，快速集成手机、平板、无人机等需要辐射探测功能的智能装备，未来的应用前景十分广阔。”刘阳说。