Radian pprava prkovch scintiltor Jakub Kliment Katedra Jadern

Radiační příprava práškových scintilátorů Jakub Kliment Katedra Jaderné chemie FJFI ČVUT Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Obsah prezentace n n Scintilátor, scintilační detektor Y 2 O 3 Příprava materiálu n Termoanalýza n Rentgenová difrakce n n Zhodnocení práce

Scintilátor n n n Materiál, který vykazuje schopnost scintilace, tj. při interakci ionizujícím zářením přemění absorbovanou energii na proud fotonů (malý světelný záblesk obvykle ve viditelném spektru) Práškový scintilátor– z krystalků nanoprášku Příkladem právě Y 2 O 3 Ukázka scintilátoru (plastového)

Princip scint. detektoru

Žádoucí vlastnosti scintilátorů n n n Rychlost přeměny ionizační energie do formy fotonů (řádově ns) Vysoká efektivnost Průhlednost pro vlastní scintilační světlo Odolnost vůči náročnějším podmínkám (teplota, tlak…) Přijatelná výrobní cena

Příprava Y 2 O 3 n 1) Příprava vodného roztoku n n Y 2(NO 3)3 + HCOONH 4 o vhodné koncentraci 2) Ozáření rtuťovou výbojkou = působení UV záření Radiolýza vody: H 20→ eaq, H, OH, H 2 O 2, H+ n Redukce Y 3+ iontů n n Oxidace rozpuštěným kyslíkem

Příprava Y 2 O 3

Příprava Y 2 O 3 n 3) Filtrace koloidního podílu od vody

Příprava Y 2 O 3 n Filtrační aparatura

Příprava Y 2 O 3 n 4) Termoanalýza

Příprava Y 2 O 3 n 5) Tepelné opracování

Rentgenová difrakce n Vznik rentgenových paprsků v rengtenové lampě Emitované elektrony z Wo-katody zasáhnou Cu-anodu n V důsledku toho vyrazí elektrony z určitých slupek na vyšší energetické hladiny n Na jejich místo jiné elektrony, ztrácí energii ve formě záření n K α 1, K α 2, n Kβ (pohlc. vrstvou Ni) n

Rentgenová difrakce

Rentgenová difrakce n n Při splnění Braggovy podmínky paprsky interferují nλ = 2 d sin Θ V tomto případě vzniká (při Θ charakteristickém pro daný materiál) impuls s vyšší intenzitou, zachycen detektorem Detektor se vůči rtg lampě otáčí, mění se Θ Porovnání s již známými daty

Rentgenová difrakce

Rentgenová difrakce

Y 2 O 3 n Měření povrchu n m 2 / 1 g látky selektivní adsorbce N ve směsi s H (N: H v poměru 5: 1 průtok měrnou a srovnávací větví k tepelně vodivostním čidlům Porovnává se změna poměru N: H Nejprve změříme standard Ti. O 2 o známém měrném povrchu Svz = Ss(ns. Pvz /nvz. Ps) n Svz stanovena na 53, 7 m 2/g (Y 2 O 3 - 500 °C) n n n

Y 2 O 3 n Vylisování tabletky z Y 2 O 3

Y 2 O 3

Y 2 O 3 n Závěry: Příprava nanokrystalického Y 2 O 3 fotochemickou metodou n Vysoký měrný povrch n Tepelné opracování při teplotě pouhých 500 °C n Pravidelná krystalická zrna (100 nm) z úzkou distribucí velikostí n Příprava rychlá, účinná, levná n