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利用FTIR、XRD、AFM等方法，分析了聚乙烯醇（PVA）膜材料在不同氚气氛下的氚衰变辐照效应，表征了氚衰变β射线对PVA中氢与氚同位素置换的诱导激化作用，明确了PVA中的氚取代主要发生在C-H基团，而醇羟基O-H基团因强烈的氢键作用而未发生氚取代；材料的表面形貌、结晶度等均发生了变化。通过PVA膜拉伸力学性能实验，测定了不同氚衰变辐照下PVA膜材料的拉伸强度和伸长率。结果显示，与其微观结构变化趋势一致。