ساخت نانوذرات کلسیم‌سولفات آلاییده شده با ناخالصی ایتربیم به‌ روش شیمیایی هم‌رسوبی و بررسی رفتار ترمولومینسانس آن در پرتودهی گاما

در این تحقیق نانوذرات کلسیم‌سولفات آلاییده شده با درصدهای مختلفی از ناخالصی ایتربیم با استفاده از روش شیمیایی هم‌رسوبی ساخته شده‌اند. خصوصیات ساختاری و ظاهری نانوذرات به‌وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و الگوی پراش پرتوی ایکس مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش ویلیامسونهال اندازه تقریبی 36 نانومتر برای ذرات به‌دست آمد. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که نانوذرات ساخته شده با حضور سرفکتنت ساختار همگن و تقریباً کروی‌شکل دارند. هم‌چنین منحنی تابش ترمولومینسانس نسبت به پرتوی گاما و طیف فوتولومینسانس نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. در طیف گسیلی فوتولومینسانس نانوذرات یک قله مشخص در طول‌موج 1070 نانومتر دیده می‌شود که به‌خوبی برای یون‌های ایتربیم شناخته شده‌اند و مربوط به انتقال الکترونی از ترازهای 2f5/2 به 2f7/2 می‌باشد. علاوه‌براین نتایج نشان می‌دهد که ذرات ساخته شده در این روش در دزهای بالا به پرتو گاما حساس می‌باشند و در بازه 10 تا 104 گری از خود پاسخ خطی نشان می‌دهند. میزان محوشدگی نمونه‌ها در طی یک ماه 10 درصد می‌باشد.

Synthesis of calcium sulfate nanoparticles doped with Yb3+ impurities by co-precipitation method and investigation of its thermoluminescence behavior under gamma irradiation

In this study, calcium sulfate nanoparticles doped with different percentages of ytterbium impurities were synthesized using the coprecipitation method. The structural properties and morphology of the nanoparticles were investigated by scanning electron microscopy (SEM) images and Xray diffraction (XRD) patterns. Using the WilliamsonHall method an approximate size of 36 nm was obtained for the nanocrystallites. The results showed that nanoparticles synthesized with the presence of surfactant have a homogeneous and almost spherical structure. Also, the thermoluminescence glow curve following gamma irradiation and the photoluminescence spectrum of the samples were studied. The emission peak of photoluminescence at wavelength 1070 nm can be attributed to 2F5/2 to 2F7/2 transition. In addition, the results show that the nanoparticles synthesized in this method are sensitive to gamma rays at high doses and show a linear response in the range of 10 Gy up to 104 Gy. The fading of the samples during one month was about %10.