伽马射线是一种能导致生物体细胞损伤、癌变甚至基因突变的高能光子,潜在地威胁人类健康及环境安全,需要对其进行有效防护与控制。目前,伽马射线防护柔性材料存在笨重、体积大等缺点,制成的可穿戴制品难以满足当前辐射防护要求,其根本原因在于伽马射线防护功能结构的吸收系数低、功能单一等不足。因此,研究伽马射线吸收系数高且多功能化的功能结构有助于提升伽马射线防护柔性材料的综合性能。首先,本文利用沉淀法组合两种伽马射线吸收系数高的重元素Pb和W并获得形貌和尺寸可控的PbWO₄晶体。在调控PbWO₄晶体结构过程中,以硅烷偶联剂（3-巯基丙基）-三甲氧基硅烷（KH590）作为表面活性剂,可以驱动PbWO₄晶体沿着某一特定的方向生长。通过XRD、SEM和TEM测试,表明PbWO₄晶体首先由最初不规则的PbWO₄纳米颗粒逐渐转变为形貌、尺寸均一的PbWO₄纳米纤维,然后再转变为双锥形（正八面体）的PbWO₄微晶。电子万能试验机、热导率分析仪和伽马探测仪性能测试结果表明,PbWO₄纳米纤维不仅具有优异的伽马射线防护性能,还具有良好的导热性能和机械性能,能提升伽马射线防护柔性材料的综合性能,有助于拓展其在可穿戴辐射防护中的应用。其次,Pb存在伽马射线弱吸收区（40 keV⁸8 keV）,为了确保已合成PbWO₄晶体在低能伽马射线防护中的应用,本文采用沉淀法进行了Ce、Eu稀土元素掺杂PbWO₄晶体。采用XRD、SEM、TEM、XRF对掺杂前后的PbWO₄晶体进行了结构、形貌、组成等表征与测试。结果表明,Ce掺杂PbWO₄晶体后,XRD图谱中主峰峰位先向右发生了偏移然后又向左发生了略微的移动,而Eu掺杂后的PbWO₄晶体,主峰峰位往大角度方向发生了微小的偏移;SEM、TEM图显示,随着Ce、Eu掺杂量的增加,PbWO₄晶体的形貌发生了明显的变化,且晶格条纹间距减小;XRF数据显示,Ce离子可以取代部分的Pb离子和W离子,Eu离子只能取代Pb离子。伽马射线防护性能测试结果证实掺杂后,伽马射线防护性能得到明显提升,当Ce、Eu掺杂量分别为10 mol%和15 mol%时,伽马射线衰减系数值最大,依次是2.61 cm²/g和2.52 cm²/g。