23460

NUC2 208

كارشناسي ارشد

مهندسي هسته اي - كاربرد پرتوها

فيزيك

1402/10/24

148 ص.

دزيمتري , ترمولومينسانس , روش هم‌رسوبي , K2Ca2(SO4)3:Eu , K2Ca2(SO4)3:Pr , K2Ca2(SO4)3:Eu,Pr

امروزه كاربرد تابش‌هاي يوننده در صنايع مختلفي مانند پزشكي، صنايع غذايي و كشاورزي روبه‌افزايش است. تخمين ميزان دز دريافتي يك نمونه، همواره يكي از دغدغه‌هاي متخصصان اين حوزه است. دزيمتر ترمولومينسانس، يك تكنيك رايج براي دزيمتري پرتوهاي يونيزان مي‌باشد كه در آن از فسفرها استفاده مي‌شود. در اثر برخورد تابش يونيزان با فسفر، فسفر انرژي تابش را جذب كرده و پس از قرارگيري در معرض گرما انرژي به‌صورت نور آزاد مي‌شود. شدت نور ساطع شده، بيانگر دز تابيده‌شده به فسفر است. تحقيقات نشان داده كه افزودن عنصر ناخالصي در غلظت‌هاي مناسب مانند عناصر خاكي كمياب، سبب تغيير ترازهاي الكتروني و بهبود خواص دزيمتري شده‌است.در اين پژوهش، ابتدا فسفر K2Ca2(SO4)3 به روش هم‌رسوبي سنتز‌شده و بهترين دماي عمليات حرارتي 900 درجه سانتي‌گراد بدست‌آمده‌است. سپس درصدهاي مختلف ناخالصي يوروپيوم و پرازئوديميوم به فسفر K2Ca2(SO4)3 افزوده شده و بعد از عمليات حرارتي، نمونه‌ها به شكل قرص ساخته شده و توسط چشمه گاما 60Co در دزهاي مختلف پرتودهي و مورد آناليز قرار گرفته است. نتايج نشان داد كه نمونه K2Ca2(SO4)3:Pr(0.05 mol%),Eu(0.05 mol%) بهترين پاسخ TL را دارد و نسبت به نمونه‌هاي ديگر از حساسيت بالاتري برخوردار است. هم‌چنين حساسيت مناسب فسفرهاي ساخته شده نسبت به پرتو گاما و پاسخ خطي آنها در يك بازه گسترده در دزهاي بالا نمونه‌هاي فوق را براي اهداف دزيمتري مناسب مي‌سازد. در اين پژوهش، مطالعه منحني درخشندگي، درصد ناخالصي مناسب، پاسخ خطي نسبت به دز دريافتي، محوشدگي در طول يك‌ماه، تكرارپذيري، تأثير زمان تابش‌دهي فرابنفش و محاسبه پارامترهاي سينتيك به روش شكل قله انجام گرفت. همچنين جهت مطالعه ساختار فسفرهاي سنتز شده از آناليز XRD,UV-Vis ,FTIR و مطالعه مورفولوژي سطح و بررسي اندازه دانه‌ها از آناليز FE-SEM و براي تعيين عناصر حاضر در تركيب از آناليز EDX استفاده‌شده‌است

Thermoluminescent , dosimeter , coprecipitation method , K2Ca2(SO4)3:Eu , K2Ca2(SO4)3:Pr , K2Ca2(SO4)3:Eu,Pr , gamma radiation , kinetic parameters

Construction of TLD dosimeter of nanophosphor K2Ca2(SO4)3 activated by Praseodymium, Europium and combination of both Praseodymium and Europium.

مهندسي هسته‌اي

Nowadays, the use of ionizing radiation in various industries such as medicine, food industry and agriculture is increasing. Estimating the received dose of a sample is always one of the concerns of experts in this field. Thermoluminescence dosimeter is a common technique for dosimetry of ionizing rays in which phosphors are used. Due to the impact of ionizing radiation with phosphorus, phosphorus absorbs the energy of the radiation and after exposure to heat, the energy is released in the form of light. The intensity of the emitted light indicates the radiation dose to the phosphor. Research has shown that the addition of impurity elements in appropriate concentrations, such as rare earth elements, has caused changes in electron balances and improved dosimetry properties .In this research, first, phosphorus K2Ca2(SO4)3 was synthesized by co-precipitation method and the best heat treatment temperature of 900°C was obtained. Then, different percentages of europium and praseodymium impurity were added to K2Ca2(SO4)3 phosphorus, and after heat treatment, the samples were made into tablets and irradiated by 60Co gamma source at different doses and analyzed. The results showed that the K2Ca2(SO4)3:Pr(0.05 mol%),Eu(0.05 mol%) sample has the best TL response and is more sensitive than other samples. Also, the appropriate sensitivity of the manufactured phosphors to gamma rays and their linear response in a wide range at high doses make the above samples suitable for dosimetry purposes. In this research, the study of brightness curve, suitable impurity percentage, linear response to received dose, fading during one month, reproducibility, effect of UV irradiation time and calculation of kinetic parameters by peak shape method were done. Also, in order to study the structure of the synthesized phosphors, XRD, UV-Vis, FTIR analysis and FE-SEM analysis were used to study the surface morphology and grain size, and EDX analysis was used to determine the elements present in the composition

4

خديجه رضايي ابراهيم سرايي

سيد مصطفي ساداتي ارمكي