Светящийся дозиметр оказался на редкость дешевым

С ростом опасности ядерного терроризма и контрабанды радиоактивных материалов особенно актуальными становятся вопросы создания дешевых и простых способов выявления радиационного излучения.

Исследователи из Научно-исследовательского института Джорджии разработали уникальное вещество на основе наночастиц редкоземельных элементов, галогенидов и оксидов, которое светятся в присутствии радиоактивных материалов.

В настоящее время широко используются два типа детекторов радиации: сцинтилляционные и твердотельные. Первые обычно сделаны на основе монокристалла йодида натрия или подобного материала, а второй - на основе полупроводниковых материалов, таких, как германий. Обе технологии могут надежно обнаружить гамма-лучи и субатомные частицы, испускаемые радиоактивными веществами. Например, когда гамма-лучи попадают на кристалл сцинтилляционного детектора, возникают световые вспышки, которые преобразуются в электрические импульсы. В твердотельных детекторах гамма-лучи преобразуются непосредственно в электрические импульсы. При всех своих достоинствах обе технологии имеют существенные недостатки. Так, сцинтилляционные детекторы требует больших, дорогих и сложных в изготовлении кристаллов, которые, к тому же, хрупки и очень боятся влаги. Твердотельные детекторы более чувствительны, но высокочистые монокристаллы германия изготовить еще сложнее, к тому же, такие детекторы могут обнаруживать радиацию лишь с небольшого расстояния. Кроме того, температура германия должна быть очень низкой -200 градусов по Цельсию, что затрудняет использование твердотельных детекторов.

Новый композитный материал представляет собой нанопорошок, состоящий из 20-нм наночастиц гадолиния и бромида церия с добавлением кремния и оксида алюминия. Изготовить нанопорошок намного легче, чем большой высокочистый монокристалл.

Гадолиний эффективно поглощает гамма-излучение и направляет его энергию на атомы церия, которые начинают излучать свет. Таким образом нанопорошок выступает в качестве эффективного сцинтиллятора и может заменить дорогие и сложные в эксплуатации современные детекторы радиации.