ساخت شناساگر برای تشخیص تابش‌های هسته‌ای

اخیرا ترکیب جدیدی برای ساخت صفحات سینتیلاتور ( برق‌زنی) ارائه شده است که می‌توان با آن شناساگرهای ساده‌تر و ارزان‌تر تولید کرد. در این سیستم از نانوذرات هالیدهای لانتانیوم و تری‌بورید سریم استفاده شده است.

اخیرا ترکیب جدیدی برای ساخت صفحات سینتیلاتور (
برق‌زنی) ارائه شده است که می‌توان با آن شناساگرهای ساده‌تر و ارزان‌تر
تولید کرد. در این سیستم از نانوذرات هالیدهای لانتانیوم و تری‌بورید سریم
استفاده شده است.

پژوهشگران یک تیم تحقیقات دانشگاهی صنعتی در جرجیا
نشان دادند که از نانوذرات کوچک‌تر از ۱۰ نانومتری می‌توان برای ساخت ادوات
سینتیلاتور ( برق‌زنی) استفاده کرد. این سینتیلاتورها قادرند محدوده وسیعی
از تابش‌های اشعه ایکس و گما را شناسایی و اندازه‌گیری کند. این تابش‌ها از
مواد هسته‌ای ساطع می‌شوند.

اخیرا مقاله‌ای در نشریه Journal of Applied
Physics به چاپ رسیده که در آن نشان داده شده از نانوبلورها – نانوذراتی که
به‌صورت خوشه‌ای به یکدیگر چسبیده و متراکم شده‌اند-  می‌توان برای
ساخت سینتیلاتورها استفاده کرد. با این یافته می‌توان شناساگرهایی ارزان و
ساده برای تشخیص تابش‌های خطرناک تولید کرد. همچنین می‌توان این شناساگرها
را با قیمت بسیار کم در مقیاس انبوه تولید کرد این ادوات شکننده نبوده و
می‌توانند تابش‌های اشعه ایکس و گامایی که مهندسان برای شناسایی ایزوتوپ‌ها
نیاز دارند را شناسایی کند.

مطالعه اولیه نشان داده است زمانی که اشعه
ایکس و گاما به سینتیلاتور غیربلوری برخورد می‌کند برخی اتم‌های آن تحریک
شده و به سطح انرژی بالاتر می‌رود. این الکترون‌ها دوباره به تراز پایین‌تر
سقوط می‌کنند برای این کار باید بخشی از انرژی خود را از دست دهند، این
انرژی به‌صورت فوتون‌های نوری در طول موج‌های مرئی و نزدیک مرئی در طیف
الکترومغناطیس ساطع می‌شود. این فوتون‌ها به‌صورت پالس‌های الکتریکی در
می‌آیند این پالس‌ها به‌صورت پارامترهایی برای شناسایی و اندازه‌گیری
تابش‌های اشعه ایکس و گاما مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه‌براین می‌توان
محل و منبع تابش را نیز شناسایی کرد.

در آخرین آزمایشات، محققان
نانوذرات هالیدهای لانتانیوم و تری‌بورید سریم غوطه‌ور کردند (به ترتیب ۵
درصد و ۲۵ رصد) را درون اسید اولئیک غوطه‌ور کردند با این کار
سینتیلاتورهای نانوکامپوزیتی ایجاد شدند این سینتیلاتورها دارای ابعادی در
حد ۲-۵ نانومتر است. محققان نتایج به‌دست آمده از این پروژه  را با
مدل‌سازی‌های کامپیوتری مقایسه کردند نتایج نشان داد که انطباق خوبی میان
توانایی‌های سینتیلاتور و پیش‌بینی انجام شده توسط مدل‌سازی وجود دارد. این
سینتیلاتور جدید با سینتیلاتورهای موجود که از جنس پلاستیک بوده ولی ابعاد
دانه‌های آن مشابه همین سینتیلاتور جدید است نشان می‌دهد هنوز کارایی این
سینتیلاتور جدید کم است. به‌همین دلیل محققان این پروژه معتقدند که هنوز
باید تحقیقات بیشتری در این باره انجام شود تا سیستم نانوبلوری بهینه شود.