ساخت هیدروکسی‌اپتایت به روش حالت جامد و بررسی اثر عملیات حرارتی و ناخالصی بر پاسخ ترمولومینسانس آن در دزیمتری پرتوهای گاما

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی هسته‌ای

2 تهران، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده کاربرد پرتوها

3 اردبیل، دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده علوم‌پایه، گروه فیزیک

چکیده

در کار پژوهشی حاضر هیدروکسی‌اپتایت به روش حالت جامد ساخته شد و اثر عملیات حرارتی بر پاسخ ترمولومینسانس آن با هدف دزیمتری پرتوهای گاما مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نمونه‌های هیدروکسی‌اپتایت به‌صورت خالص ساخته شدند. سپس نمونه‌های هیدروکسی‌اپتایت به روش مشابه با ناخالصی‌های تکی Ce و La با غلظت‌های 1، 2 و 5 درصد مولی آلاییده و مورد مطالعه قرار گرفتند. به‌منظور شناسایی و بررسی تغییرات اعمال شده در ساختار ماده و درنهایت اثر آن بر پاسخ دزیمتری از دستگاه پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج کار از جنبه‌های مختلف دزیمتری ازجمله منحنی تغییرات درخشندگی، منحنی دز-پاسخ و محوشدگی مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها نشان داد که در روش حالت جامد، ساخت در دمای بالا برای اهداف دزیمتری مناسب‌تر است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of Hydroxyapatite via solid-state method and investigation upon heat treatment and dopant effects on its thermoluminescence response

نویسندگان [English]

  • Mahsa Erabi 1
  • Farhood Ziaie 2
  • Parisa Taghipour 3
  • Hamideh Daneshvar 2
چکیده [English]

In this research work, hydroxyapatite was synthesized via solid-state method and effect of heat treatment on its thermoluminescence response was investigated for gamma-radiation dosimetry purposes. At the first, hydroxyapatite samples were synthesized in pure form. Then, the hydroxyapatite samples via the same synthesize method were doped with single impurities of Ce and La with concentrations of 1%, 2%, and 5% and were examined afterward.
In order to identify and evaluate the changes that occurred in the material structure and then on dosimetric response, x-ray diffraction apparatuses were used. The results were examined from different dosimetry aspects such as, glow curve change, dose response curve, reproducibility, and fading. The obtained results showed that synthesis in the higher temperature using the solid-state method, is more suitable for dosimetry purposes.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydroxyapatite
  • Dosimetry
  • Thermoluminescence
  • Solid-state method
[1] C. Sikalidis. Advances in Ceramics: Synthesisand Characterization, Processing and Specific Applications. BoD–Books on Demand. (2011). [2] H. Li, L. Mei, H. Liu, Y. Liu, L. Liao, and R. V. Kumar. Growth Mechanism of Surfactant-Free Size-Controlled Luminescent Hydroxyapatite Nanocrystallites, Crystal Growth & Design. 17.5 (2017) 2809-2815. [3] A. Costescu, I. Pasuk, F. Ungureanu, A. Dinischiotu, M. Costache, F. Huneau, et al. Physico-chemical properties of nano-sized hexagonal hydroxyapatite powder synthesized by sol-gel. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 5.4 (2010) 989-1000. [4] C. Sunta, Unraveling thermoluminescence. 202 (2015). [5] H. Daneshvar, M. Shafaei, F. Manouchehri, S. Kakaei, and F. Ziaie. Influence of morphology and chemical processes on thermoluminescence response of irradiated nanostructured hydroxyapatite. Journal of Luminescence. (2019). [6] M. Shafaei, F. Ziaie, and N. Hajiloo. Thermoluminescence properties of micro and nano-structure hydroxyapatite after gamma irradiation. Kerntechnik. 81(2016) 651- 654 [7] M. Shafaei, F. Ziaie, D. Sardari, and M. Larijani. Study on carbonated hydroxyapatite as a thermoluminescence dosimeter. Kerntechnik. 80 (2015) 66-69. [8] A. khanfari, T. Akbari and M. R. Sohrab. Comparison of nano-hydroxyapatite productivity by Pseudomonas aeruginosa and Serratia marcescence through encapsulation method. Nanomedicine Journal. 1(2014) 276-284. [9] M. R. Chapman, A. G.Miller and T. G. Stoebe. Thermoluminescence in hydroxyapatite. Medical Physics. (1979) 494-499. [10] F. Ziaie, Moein, N. Farhadi and M. Shafaei. Thermoluminescent characteristics of nano-structure hydroxyapatite:Dy. Kerntechnik. 79(6) (2014) 500–503. [11] M. Shafaei, F. Ziaie, D. Sardari and M. Larijani. The effect of sintering on thermoluminescence response of hydroxyl apatite nano-structure synthesized via hydrolysis method from dosimetric point of view. IJRSM. 2.4 (2014) 13-18. [12] A. Zarinfar, M. Shafaei and F. Ziaie. Synthesis, Characterization and Thermoluminescence Properties of Nano-Structure Gadolinium Doped Hydroxyapatite (HAP: Gd). Procedia Materials Science. 11 (2015) 293–298. [13] J. F. Cawthray, A. L. Creagh, C. A. Haynes and C. Orvig, Ion Exchange in Hydroxyapatite with Lanthanides. Inorg. Chem. 54.4 (2015) 1440-1445.