مقدمه

ترمولومینسـانس یک پدیده لومینسـانس اسـت که در اثر گرم کردن یک جامد عایق یا نیمه رســانا مشاهده می شـود. ترمولومینسـانس((۷/ و لومینسانس تحریک نوری (۲۶/) ابزارهای کاربردی اساسی در تابش دزیمتری برای تخمین میزان دز دریافتی از پرتو های یونیزان هستند .[۱] دزیمتری لومینسانس حالت جامد بر پایه ذخیره سـازی انرژی تابش در نقایص شبکه و مراکز گیراندازی حاملهای بار در ماده دزیمتر است. انرژی ذخیره شده میتواند به صـورت نور در مراکز لومینسـانس آزاد شود که این انرژی آزادشده یا میتواند توسط گرما تحریک شـودکه به آن ترمولومینسـانس (لومینسـانس تحریک شـده ی گرمایی (۷/ , ۷۶/ گویند و یا توسـط تابشی با کوانتای نور دارای انرژی مناســب تحریک شــود که به آن تحریک نوری (لومینســانس تحریک شــده ی نوری (۲۶/ گویند. دزیمتریهای بر پایه ی ۷/ به صـورت گسـترده در دز تابش مونیتورینگ استفاده می شود .[۲] نانو تکنولوژی تحقیقات گسـترده ای در رشتههای مختلف بویژه لومینسانس را به خود اختصاص داده است که

۱۳۰۵

این تحقیقات نشــان میدهند مواد در مقیاس نانومتری میتوانند خواص متفاوتی نســبت به ذرات بزرگتر حالت تودهای از خود نشان دهند .[۳] اخیرا هالیدهای قلیایی بخصوص نمک طعام به منظور تعیین استفاده بالقوه شان به عنوان دزیمترها بر پایه خواص لومینسانسشان مورد بررسی قرار گرفتهاند .[۴] کارهای اولیه انجام شده روی کریسـتالهای NaCl توسـط مکیور در سال [۵] (۱۹۸۵) جمع بندی شده است. خواص لومینسانس این دزیمتر در سـالهای اخیر به طور مداوم توسـط پژوهشـگران مختلفی مورد بررسـی قرار گرفته است .[۶-۱۰] در این تحقیق نانوذرات ســدیم کلراید به دو روش هم رســوبی و اولتراســونیک ســاخته شــده و خواص دزیمتری ترمولومینسانس آنها بررسی و مقایسه شده است.

روش کار

در این تحقیق از روشهای هم رسوبی و اولتراسونیک برای ساخت نانوذرات نمک طعام استفاده شد. ابتدا ۰/۳گرم از فلز سدیم وزن شده و در ۱۰ میلی لیتر اتانول روی همزن مغناطیسی حل شد، سپس ۲/۰۸ گرم دی اتیل مالونات،۱۰ میلی لیتر تولوئن و ۲/۵۸۲ گرم استیل کلراید به محلول تهیه شده درحالیکه با همزن مغناطیسی همزده میشد، افزوده شد. واکنش انجام شده و رسوب سفید رنگ تشکیل شده پس از جداسازی بوسیلهی سانتریفیوژ چندین بار با اتانول شستشو داده شد. به منظور به دست آوردن نمونهی پودری، رسوب شسته شده در دمای ۱۰۰ درجهی سانتیگراد در کوره به مدت یک ساعت خشک گردید. محصول بدست آمده نانوذرات نمک طعام می باشد. برای اضافه نمودن ناخالصی منگنز کلرید پس از حل شدن کامل سدیم داخل اتانول، به این محلول اضافه شد. ساختار، شکل و اندازهی نانوذرات به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (۶(۰) و الگوی پراش پرتوایکس ( (;۵ مورد بررسی قرارگرفت. برای مقایسه اثر حضور امواج اولتراسونیک بر خواص ترمولومینسانس آن، نمونه دیگری با تکرار شرایط فوق و در حضور امواج اولتراسونیک تولید گردید.

نتایج

ساختار نانوذرات ساخته شده با الگوی پراش پرتو ایکس با دستگاه NX5LJ -,,, & PD[، پراش کننده اشعه ایکس با فیلتر نیکل وتابش . مس، مورد بررسی قرار گرفت. همان طور که شکل ۱ نشان میدهد الگوی بدست آمده ساختار سدیم کلرید را تایید میکند که با ساختار کریستالی سدیم کلرید با شماره کارت مرجع ۷۷ -۲۰۶۴ کاملا همخوانی دارد.

۱۳۰۶

شکل.۱ الگوی پراش پرتو ایکس نانوذرات سدیم کلرید آلاییده با منگنز.

تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به دست آمده از روش هم رسوبی نانوبلورهای نمک طعام را نشان داده و عکسهای گرفته شده از نانوساختارهای به دست آمده از روش اولتراسونیک در شکل ۲ نشان داده است.

شکل.۲ تصویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی (۶(۰) نانوذرات سدیم کلرید آلاییده با منگنز.

نانوذرات سنتزشدهی سدیم کلریدآلاییده با منگنز بوسیله پرتوهای گاما از ۱۳۷&V پرتودهی شدند. شکل ۳ منحنی تابش ترمولومینسانس این نانوذرات را نشان میدهد. برای توصیف قلههای ترمولومینسانس میتوان از یکی از مدل های توصیف کننده این پدیده استفاده کرد. در واقع میزان انطباق منحنی ترمولومینسانس تجربی و نظری را میتوان با استفاده ازیک برنامه کامپیوتری به دست آورد. این کار برای قلههای مربوط به نانوذرات NaCl:Mn

۱۳۰۷

انجام گرفت. برای ارائه تقریبی از پارامترهای سینتیک نانوذرات از مدل سینتیک مرتبه عام با رابطه زیر استفاده شد.[۱۱]