一位美國科學家在最近一期的《物理評論快報》雜志發(fā)表文章指出，在特定的情況下，遭到嚴重電磁輻射而受損的玻璃，可以完全恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特性。但不是所有的玻璃都具有這樣的特性，只有含（CaO–Al2O3）0.9（SiO2）0.1成分的石灰石—硅酸玻璃具有這種能力。
　　
    眾所周知，玻璃是一種又硬又脆的材料。既可以用機械的方式對其損傷，也可以用離子、電子束或者電磁波輻射的方式破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如果玻璃內(nèi)部存在一個天然的極小的裂縫，在外界機械力的作用下，它會很容易破碎。但即使玻璃內(nèi)存在一個極其微小的機械損傷，在沒有外力的作用下這個損傷也不會自行擴大或者延伸。

    近年來對玻璃受輻射后的研究大大加強了。輻射損傷的程度取決于玻璃成分和輻射的強度。許多實驗發(fā)現(xiàn)，遭到輻射后玻璃的結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化。由于人們認為玻璃中的分子是“不動”的，因此，受傷的玻璃不能自己“愈合”。但美國科學家的這一科學發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的對玻璃材料的認識！

    這位研究人員在細絲工實驗中，用幾個納米大小的電磁束照射極薄的一小塊玻璃。同時，借助于能夠確定樣品成分的電子盲區(qū)記錄儀和可以直接研究輻射區(qū)玻璃的化學成分的電子光譜儀觀察研究玻璃受到輻射的過程。

    電子盲區(qū)記錄儀表明，在輻射過程中，玻璃中的部分物質(zhì)脫離光照的區(qū)域，遷徙到受損區(qū)域的邊緣；一旦輻射被消除，物質(zhì)很快返回到原位，玻璃中任何微小的損傷就消失了。電子光譜儀提供了更準確的細節(jié)。在輻射的過程中不是所有的物質(zhì)能夠脫離原位，只有鈣離子具有這種能力。在電子輻射的過程中，鈣離子移動的距離很大，有幾十個原子大小的距離，并且在耐心地等待著輻射的消除，然后返回原來的位置。而輻射區(qū)內(nèi)與鈣聯(lián)合的氧原子變成了“自由人”，相互結(jié)合成氧分子。這個過程甚至影響了玻璃中其他的成分，破壞了Al－O、Si－O之間的聯(lián)系，也就是說完全破壞了玻璃的結(jié)構(gòu)。但當鈣離子返回到原來的位置，氧原子立即與其結(jié)合，玻璃的原有結(jié)構(gòu)完全恢復(fù)了。

    研究人員認為，所有這些連鎖反應(yīng)是由靜電力控制的。電光束通過玻璃后，撞出了遇到的電子，從而使玻璃受損區(qū)域帶正電，并在一米大小的區(qū)域內(nèi)形成了兆伏特的電場，在這個場的作用下，帶正電的鈣離子就被迫遷移，受損區(qū)內(nèi)部開始了化合物的重新結(jié)合。進一步研究發(fā)現(xiàn)，如果玻璃中二氧化硅的含量不是10％，而是33％，則受損的玻璃不能恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)。因為，該過程中氧仍以氧分子的方式出現(xiàn)，二氧化硅沒有給予氧足夠的自由。這意味著玻璃能否在受到輻射后恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)，取決于玻璃中的鈣、氧和二氧化硅的成分的合理比例。

    有關(guān)專家指出，該科研成果對安全儲藏核廢料具有重要意義，在這樣的玻璃中，至少在β衰變的情況下，因輻射而受到的損傷不會隨時間而積累。這意味著一種新的安全儲藏核廢料的工藝技術(shù)將會很快問世。