Nowe centrum rozwoju technologii detekcji promieniowania

Nowe centrum rozwoju technologii detekcji promieniowania

Nowe przedsięwzięcie Oak Ridge National Laboratory (ORNL) konsoliduje i rozszerzy zakres badań i rozwoju technologii detekcji promieniowania.

Celem nowopowstałego Centrum Systemów i Materiałów Wykrywania Promieniowania (Center for Radiation Detection Materials and Systems - CRDMS) jest ustanowienie instytucji ORNL głównym, narodowym laboratorium USA dla innowacji i rozwoju w dziedzinie systemów i materiałów wykrywania promieniowania.

Centrum to skonsoliduje szereg niezależnych projektów i włączy je w jeden, wspólny program, który będzie skupiał się na rozwiązaniu konkretnych zadań – powiedział Lynn Boatner z CRDMS. Będzie to współpraca i łączenie wysiłków naukowców pracujących dla ORNL, włączając w to fizyków, chemików, inżynierów wielu specjalności i innych.

Badanie detekcji promieniowania rozpoczęto na ORNL we wczesnych latach 40. ubiegłego wieku, przy użyciu reaktora i innych urządzeń. Obecnie ORNL jest liderem w technologii wykrywania promieniowania przy użyciu tzw. scyntylatorów, którymi są kryształy o wysokiej gęstości, szkło lub materiały polimerowe, wyzwalające fotony w momencie wystąpienia w otoczeniu promieniowania. Fotony takie są poddawane wzmocnieniu i konwersji do elektronów, które wytwarzają sygnał elektryczny, który stanowi informację o promieniowaniu.

Czujniki promieniowania są wytwarzane z różnego rodzaju materiałów, włączając w to tellurek cynkowo-germanowy i tellurek cynkowo-kadmowy, oraz scyntylatory, takie jak bromek lanatnu czy krzemek lutetu. Własności tych materiałów są bardzo zróżnicowane, np. czujniki germanowe mają doskonałą rozdzielczość, ale muszą pracować w bardzo niskich temperaturach, podczas gdy scyntylatory działają w temperaturze pokojowej, ale wykazują słabą rozdzielczość.

Nowe centrum zajmie się rozwojem technik wzrostu kryształów, fabrykacji i metod ich charakteryzacji, kontynuując tym samym prace ORNL w dziedzinie hodowli kryształów, syntezy szkła, procesów koloidalno-żelowych i innych nowoczesnych metod.

W technologii koloidalno-żelowej, nonacząsteczki są tworzone w fazie ciekłej, następnie skondensowane do żelu i suszone w niskich temperaturach. Proces ten pozwala naukowcom zmieniać strukturę materiału na poziomie nanostruktur i tworzyć substancje ceramiczne w temperaturach bliskich temperaturze pokojowej.

Badacze potwierdzili, że nowe centrum skupi się na także na rozwoju technologii wykrywania zagrożenia tzw. „brudnych bomb” z ładunkiem nuklearnym, lokalizacji skradzionych broni jądrowych i weryfikowaniu międzynarodowych porozumień w kwestii posiadanych ładunków nuklearnych.