تأثیر عملیات پخت بر پاسخ ترمولومینسانس هیدروکسی اپاتیت نانوساختار فراهم‌‌شده به روش هیدرولیز از دیدگاه دزیمتری

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

10.22052/2.4.13

چکیده

در این مطالعه، نمونه‌های خالص هیدروکسی اپتایت نانوساختار با استفاده از روش هیدرولیز فراهم شد. سپس نمونه‌های‌ پودری شکل در دماهای مختلف °C500، °C 700 و °C900 تحت عملیات پخت قرار گرفت. برای بررسی ساختاری و مولکولی ماده از دستگاه‌هایXRD و FTIR استفاده شد. مقایسۀ منحنی‌های درخشش نمونه‌ها نشان داد که نمونۀ پخت‌شده در دمای °C900 دارای بیشترین شدت و حساسیت در پاسخ ترمولومینسانس است. پاسخ دز این نمونه در گسترۀ Gy25 تا kGy1 خطی است. دیگر خصوصیات دزیمتری مانند تابع دز-پاسخ، محوشدگی و تکرارپذیری نتایج نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. به‌منظور حذف خطای ناشی از محوشدگی سریع پاسخ ترمولومینسانس نمونه‌ها از روش تابکاری پس از تابش‌دهی استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که هیدروکسی اپتایت نانوساختار پخت‌شده در دمای °C900 را می‌توان به‌منظور دزیمتری میدان‌های گاما استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of sintering on thermoluminescence response of hydroxyl apatite nano-structure synthesized via hydrolysis method from dosimetric point of view

نویسندگان [English]

  • Mostafa Shafaei 1
  • Farhood Ziaie 2
  • Daryoosh Sardari 1
  • Majid Mojtahedzadeh-Larijani 2
چکیده [English]

In this study, the pure nano-structure hydroxyl apatite samples were synthesized via hydrolysis method. The powder samples were sintered at various temperatures of 500°C, 700°C and 900°C in a furnace. X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infra-red (FTIR) spectroscopy systems were used to characterize the synthsized samples. Comparison of the glow curves shows that the most sensitivity and highest thermoluminescence (TL) intensity is belong to the samples sintered at 900°C. Dose response curve of the samples is linear in the dose range of 25Gy-1kGy. Other dosimetry characteristics such as dose-response function, fading, and reproducibility of the TL response were also studied. In order to eliminate the error originating due to fading effect, an annealing process was applied on the samples. The results shows that the sintered nano-structure hydroxyl apatite sample can be used for dosimetry in gamma radiation fields.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thermoluminescence
  • Hydroxyapatite
  • Hydrolysis
  • Dosimetry
  • Sintering
[1] J. Azorín, C. Furetta, and A. Scacco, "Preparation and properties of thermoluminescent materials", physica status solidi (a), vol. 138, no. 1, pp. 9–46, 1993. [2] U. Madhusoodanan, M. T. Jose, and A. R. Lakshmanan, "Development of BaSO4:Eu thermoluminescence phosphor", Proceedings of the 8th International Conference on Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation (LUMDETR 2012), vol. 30, no. 1, pp. 65–72, 1999. [3] M. Zahedifar, E. Sadeghi, M. R. Mozdianfard, and E. Habibi, "Synthesis, characteristics and thermoluminescentdosimetry features of γ-irradiated Ce doped CaF2 nanophosphor", (eng), ApplRadiatIsot, vol. 78, pp. 125–131, 2013. [4] P. Fattibene and F. Callens, "EPR dosimetry with tooth enamel: a review", Applied Radiation and Isotopes, vol. 68, no. 11, pp. 2033–2116, 2010. [5] F. Ziaie, N. Hajiloo, and R. Amraei, "Comparison of Synthesized Micro-and Nanostructure Hydroxyapatite for EPR Dosimetry", BioNanoScience, vol. 2, no. 2, pp. 104–107, 2012. [6] N. Hajiloo, F. Ziaie, and S. I. Mehtieva, "Gamma-irradiated EPR response of nano-structure hydroxyapatite synthesised via hydrolysis method", Radiation Protection Dosimetry, vol. 148, no. 4, pp. 487–491, 2012. [7] W.-J. Shih, Y.-F. Chen, M.-C.Wang, and M.-H.Hon, "Crystal growth and morphology of the nano-sized hydroxyapatite powders synthesized from CaHPO4. 2H2O and CaCO3 by hydrolysis method",Journal of Crystal Growth, vol. 270, no. 1-2, pp. 211–218, 2004. [8] A. Ślósarczyk, Z. Paszkiewicz, and C. Paluszkiewicz, "FTIR and XRD evaluation of carbonated hydroxyapatite powders synthesized by wet methods",Journal of Molecular Structure, vol. 744, pp. 657–661, 2005. [9] V. Ponnusamy, V. Ramasamy, and M. Dheenathayalu, "Kinetics of thermoluminescent calcite", Indian Journal of Pure and Applied Physics, vol. 41, no. 8, pp. 621–626, http://nopr.niscair.res.in/handle/123456789/25220, 2003. [10] J. Barralet, S. Best, and W. Bonfield, "Carbonate substitution in precipitated hydroxyapatite: an investigation into the effects of reaction temperature and bicarbonate ion concentration", Journal of Biomedical Materials Research, vol. 41, no. 1, pp. 79–86, 1998. [11] N. R. Panda, B. S. Acharya, Singh, Th. Basanta, and R. K. Gartia, "Thermoluminescence and decay studies on cerium doped ZnOnanopowders", Materials Letters, vol. 95, no. 0, pp. 205–208, 2013. [12] F. Ziaie, N. Hajiloo, H. Fathollahi, and S. I. Mehtieva, "Bone powder as EPR dosimetry system for electron and gamma radiation", http://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:41090217, 2009.