Da Cameron Chai
Un gruppo di ricerca che comprende Brent Wagner e Bernd Kahn dall'Istituto Di Ricerca Di Tecnologia della Georgia (GTRI) ha inventato un prototipo chiamato il rivelatore di scintillazione composito nano-fotonico che integra i metalli di terre rare ed altri elementi al nanoscale affinchè concentrazione, accuratezza e la sensibilità migliorate fornisse la rilevazione migliore di radiazione.
I ricercatori Brent Wagner e Bernd Kahn dell'Istituto Di Ricerca Di Tecnologia della Georgia stanno usando i materiali e le tecniche novelli di nanotecnologia per sviluppare le tecniche migliori di rilevazione di radiazione. (Credito: Gary Docile)
I rivelatori Semi Conduttori ed i rivelatori di scintillazione sono le due tecnologie usate per la rilevazione le particelle subatomiche e dei raggi gamma rilasciati dai materiali nucleari. Tuttavia, queste tecnologie presentano le loro propri limitazioni e problemi. Per sormontare queste emissioni, il gruppo di GTRI sta esplorando i vari materiali e tecnologie novelli.
Per la sua ricerca, il gruppo di GTRI ha scelto la tecnologia della scintillazione che usa un monocristallo fatto dello ioduro di sodio o di simili materiali. Il gruppo poi ha sintetizzato un materiale composito che può generare l'indicatore luminoso ed è stato fatto delle nanoparticelle dei metalli, degli ossidi e degli alogenuri di terre rare.
Wagner ha spiegato che un cristallo di scintillatore deve avere trasparenza leggera per percepire la radiazione. Un cristallo ideale produce i flash di indicatore luminoso costante trasformando l'energia proveniente dai raggi gamma ricevuti. Questi flash di indicatore luminoso poi sono ampliati da un fotomoltiplicatore per permettere alla misura accurata dell'indicatore luminoso per ottenere le informazioni di radioattività.
I materiali Trasparenti come vetro o il cristallo perderanno la loro trasparenza quando si sono rotti nei pezzi minuscoli. Per affrontare questo problema, il gruppo di ricerca ha spolverizzato i materiali al nanoscale, che a sua volta abbassa gli effetti di scattering poichè la lunghezza d'onda dei raggi gamma ricevuti delle particelle' la dimensione è considerevolmente più piccola'.
Inizialmente, il gruppo di GTRI ha usato una matrice di plastica per disperdere le nanoparticelle cristalline sensibili alla radiazione. Tuttavia, il gruppo non poteva distribuire neppure il nanopowder nella matrice per ottenere le letture accurate di radiazione.
Quindi, il gruppo ha usato il vetro come materiale di matrice aggiungendo il bromuro ed il gadolinio del cerio con allumina e la silice. In questa combinazione, il gadolinio assorbe l'energia di gamma e trasmette il cerio di energia, che funziona come emettitore leggero efficiente. Il gruppo poteva distribuire costante il cerio ed il gadolinio in vetri di silice riscaldando il cerio, il gadolinio, l'allumina e la silice ad una miscela fusa, che poi si è raffreddata come monolito solido. Il raffreddamento della miscela ha precipitato il cerio ed il gadolinio dalla soluzione del aluminosilicate, causante la loro distribuzione costante nel vetro. Il materiale risultante dà le letture affidabili durante la sua esposizione ai raggi gamma.
Sorgente: http://gtresearchnews.gatech.edu/