ساخت نانوذرات CaF2 با ناخالصی Tl و بررسی خصوصیات دزیمتری آن

نویسندگان

دانشگاه کاشان

10.22052/1.2.31

چکیده

  در این پژوهش، نانوذرات CaF2:Tl به روش هیدروترمال ساخته شدند. ساختار، اندازه و شکل نانوذرات توسط دستگاه پراکندگی اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین شد. اندازه ذرات با توجه به نتایج به دست آمده از پراکندگی پرتو ایکس در حدود 45 نانومتر است که با نتایج حاصل از آنالیز SEM در توافق است. تعداد قله‌ها در منحنی تابش ترمولومینسانس و پارامترهای سینتیک مربوط به هر قله به وسیله برنامه کامپیوتری مبتنی بر سینتیک مرتبه عام تعیین شدند. منحنی تابش این نانوذره دارای 3 قله است. مقدار بهینه ناخالصی Tl برای بیشینه پاسخ ترمولومینسانس نسبت به پرتوهای گاما چشمه 60 Co ،  1مول درصد به دست آمد. نمونه­های ساخته شده دارای پاسخ ترمولومینسانس خطی تا بالای 1000 گری نسبت به تابش گاما چشمه 60 Co می­باشند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که این نانوفسفر دارای شرایط بسیار مناسبی برای استفاده در دزیمتری در سطح دز بالاست. دیگر خواص دزیمتری این ماده نیز برای اولین بار بررسی شدند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis of CaF2 doped with Tl and investigation of its dosimetric properties

نویسندگان [English]

  • ehsan sadeghi
  • Mostafa zahedifar
چکیده [English]

Thallium doped calcium fluoride (CaF2:Tl) nanoparticles were produced for the first time by using the hydrothermal method. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) were utilized to analyze the synthesized material. The particle size of about 45 nm was evaluated using XRD data which was supported by the SEM images. Thermoluminescence glow curve of this nanophosphor exhibits three overlapping glow peaks at 433, 466 and 505◦ K. The optimum concentration of activator was found at 1 mol% for TL responses relative to gamma rays of 60Co.The prepared nanoparticles exhibit a linear dose response up to 1000 Gy absorbed dose relative to gamma rays of 60Co source. Other dosimetric features of this novel phosphor are also presented and discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanoparticles
  • Thermoluminescence
  • Synthesize
  • CaF2
  • Hydrothermal method

مراجع

[1] A.M. Noh, Y.M. Amin, R.H. Mahat, D.A. Bradley. Investigation of some commercial TLD chips/discs as UV dosimeters. Radiat. Phys. Chem. 61 (2001) 497. [2] S.W.S. McKeever. Thermoluminescence of Solids. Cambridge University Press, Cambridge. (1985) [3] P.J. Fox, R.A. Akber, J.R. Prescott. Spectral characteristics of six phosphors used in thermoluminescencedosimetry. J. Phys. D 21 (1988) 189. [4] T. K. Wang, P.C hsu and P. S. Weng. Application of TLD-200 dosimeters to the discrimination of α, β and γ radiation. Radiat. Prot. Dosim. Vol 16 No. 3pp. (1986) 225-230. [5] M. Danilkin, A. Lust, M. Kerikmae, V. Seeman, H. Mandar, M. Must. CaF2 :Mn extreme dosimeter: Effects of Mn concentration on thermoluminescence mechanisms and properties. Radiat. Meas 41 (2006) 677–681. [6] M. Hajek, T. Berger, R. Bergmann, Vana, Y. Uchihori, N. Yasuda, H. Kitamura. LET dependence of thermoluminescent efficiency and peak height ratio of CaF2:Tm. Radiation Measurements. 43, (2008) 1135-1139. [7] N. Salah. Nanocrystalline materials for the dosimetry of heavy charged particles: A review. Radiation Physics and Chemistry. 80 (2011) 1-10. [8] M. Zahedifar, M. Mehrabi, S. Harooni. Synthesis of CaSO4: Mnnanosheets with high thermoluminescence sensitivity. Applied radiation and isotopes 69 (2011) 1002-1006. [9] S.C. Prashantha, B.N. Lakshminarasappa, B.M. Nagabhushan. Photoluminescence and thermoluminescence studies of Mg2SiO4: Eu+3nano phosphor. J. Alloys Compd. 509 (2011) 10185– 10189. [10] C. Pandurangappa, B.N. Lakshminarasappa, B.M. Nagabhushana. Synthesis and characterization of CaF2 nanocrystals. Journal of Alloys and Compounds 489 (2010) 592–595. [11] M. Zahedifar, E. Sadeghi, Z. Mohebbi. Synthesis and thermoluminescence characteristics of Mn doped CaF2 nanoparticles.Nucl. Instr. Meth B274 (2012) 162–166. [12]G. G. Kitis, J.M. Gomez Ros, J.W.N. Tuyn. Thermoluminescence glow curve deconvolution functions for first,second and general orders of kinetics, J. Phys. D:Appl. Phys. 31(1998) 2636-2641. [13] H. G. Balian, N. W. Eddy. Figure of merit (FOM), an improved criterion over the normalized chisquared test for assessing goodness-of-fit of gamma-ray spectra peaks. Nucl. Instr. Meth. 145 (1977) 389-393. [14] M. Danilkin, A. Lust, M. Kerikmae, V. Seeman, H. Mandar, M. Must. CaF2 :Mn extreme dosimeter: Effects of Mn concentration on thermoluminescence mechanisms and properties. Radiat. Meas 41 (2006) 677–681. [15] V. E. Kafadar, A. N. Yazici, R. G. Yildirim. The effects of heating rate on the dose response characteristics of TLD-200, TLD-300 and TLD-400. Nucl. Instr. Meth B 267 (2009) 3337–3346. [16] C. Furetta, C Y. K. Lee. Further studies of the dosimetric properties of CaF2: Tm (TLD-300). Radiat. Pro. Dosim. 11, ( 1985) 101-105. [17] C. Bacci, C. Furetta, B. Rispoli, G. Roubaud and J. W. N. Tuyn. The effect of storage temperature on the thermoluminescence response of some phosphors. Radiat. Prot. Dosim. Vol 25 No 1pp (1988) 43-48.
مجله سنجش و ایمنی پرتو
دوره 2، شماره 1
خرداد 1392
صفحه 31-36

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار