| Аннотация |
Проект направлен на создание новых материалов для персональной твердотельной люминесцентной дозиметрии, разработку теоретических основ их получения и на установление закономерностей, связывающих дозиметрические характеристики с химическим составом, структурой и дефектностью материалов. В качестве объектов исследования выбраны чистый и допированный редкоземельными и переходными элементами борофосфат натрия.
Актуальность данных исследований обусловлена необходимостью поиска новых материалов для радиационной дозиметрии в связи с широким распространением источников ионизирующего излучения как в повседневной жизни человека, так и во всех областях его деятельности. Дозиметры, основанные на явлении оптически- и термически стимулированная люминесценции, востребованы, поскольку они позволяют адекватно оценивать дозу ионизирующего излучения, полученную организмом человека, в накопительном режиме. К материалу детектора для люминесцентной дозиметрии предъявляется комплекс определённых требований – это высокая чувствительность, широкий диапазон регистрируемых доз, тканеэквивалентность, малый фединг и др. К настоящему времени предложено большое число таких материалов, обладающих достаточно хорошим, но не идеальным сочетанием функциональных свойств. Несмотря на то, что специалисты дозиметрических служб научились справляться с недостатками существующих детекторов, поиск новых материалов с улучшенными свойствами не прекращается и является актуальной задачей.
Научная новизна предлагаемых в рамках проекта решений заключается в использовании в качестве оптической матрицы для персональной люминесцентной дозиметрии новой фазы Na5B2P3O13, которая ранее в этом качестве не рассматривалась. Предварительные исследования, проведенные авторами данного проекта, показали её высокую эффективность и перспективность для создания материалов детекторов для ТСЛ и ОСЛ дозиметрии.
Важной особенностью борофосфата натрия является наличие в его составе двух анионных группировок, при котором высокая термическая и химическая стабильность, характерная для фосфатов, сочетается с прозрачностью в широком диапазоне длин волн и низкой температурой синтеза, свойственными боратам. Важной особенностью данного проекта является использование оригинального подхода по созданию высокоэффективных люминесцентных дозиметрических материалов, разработанного ранее авторами заявляемого проекта. В рамках этого подхода увеличение чувствительности дозиметрического материала достигается за счет введения в структуру редкоземельного элемента, который выступает в роли сенсибилизатора и передает энергию, аккумулированную при ионизирующем облучении, дефектам матрицы, с последующим их высвечивании при дополнительной термической или оптической стимуляции. Новой задачей является адаптация предложенного подхода к новому объекту Na5B2P3O13.
Дополнительная задача, которую планируется решить в рамках настоящего проекта, является придание борофосфату натрия чувствительности к нейтронному излучению путем его обогащения нерадиоактивным изотопом 10B. Это позволит предложить материал для детектора универсального назначения.
По результатам исследования будут сделаны выводы о механизмах стимулированной люминесценции в борофосфате натрия, а также предложены составы, перспективные для практического применения в дозиметрических устройствах.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
