آشکارسازی اشعه‌های مضر در محیط‌های درمانی با نانوذرات نمک طعام

پژوهشگران دانشگاه کاشان با استفاده از نانوذرات نمک طعام ابزاری جهت آشکارسازی وجود پرتوهای مضر مانند اشعه گاما در محیط‌های درمانی و صنعتی ساختند.

کد خبر: ۱۷۲۷۳۵

تاریخ: ۱۶ شهريور ۱۳۹۶ - ۱۰:۴۳

به گزارش ایران اکونومیست؛ با شناخت پرتوهای ایکس و گاما توسط بشر استفاده از این امواج الکترومغناطیس به سرعت در زمینه‌های مختلف گسترش یافت، این در حالی است که پرتوهای گاما و ایکس از خطرناک‌ترین اشعه‌ها هستند و میزان استفاده از آنها باید تا حد ممکن کم باشد و یا در هنگام کار از لباس‌های مخصوص استفاده کرد؛ در غیر این صورت احتمال ابتلا به سرطان در افراد در معرض تابش افزایش می‌یابد.

بر این اساس، محققان دانشگاه کاشان ابزاری برای آشکارسازی وجود پرتوهای مضر با استفاده از نانو ذرات نمک طعام عرضه کردند.

دکتر محسن محرابی، عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان و از محققان این طرح، یکی از روش‌های کاهش خطرات ناشی از اشعه‌ها را استفاده از آشکارسازهایی دانست که بتوانند آلودگی محیط به این پرتوها را تعیین کنند و گفت: با کمک آشکارسازی پرتوهای گاما در یک محیط آلوده یا تعیین میزان دوز جذب شده توسط یک فرد که در معرض تابش این پرتو قرار گرفته است، می‌توان اقدام به ایمن‌سازی محیط و فرد کرد.

وی اضافه کرد: در این طرح به کمک نانوذرات نمک طعام، آشکارسازهای حساس به پرتوی گاما را طراحی کردیم.

محرابی با اشاره به استفاده فراوان از این اشعه‌ها در بسیاری از روش‌های تشخیصی نظیر انواع رادیوگرافی و ماموگرافی و یا درمان توده‌های سرطانی  توسط روش‌های مختلف پرتودرمانی  و رادیوگرافی صنعتی، ادامه داد: لذا استفاده از ابزارهای مناسب و مفید و با دقت زیاد جهت جلوگیری از آسیب‌های پرتوهای یونیزان از جمله اشعه‌ گاما و همچنین آشکارسازی این پرتوها امری بدیهی است.

این عضو هیات علمی تاکید کرد: در این پژوهش با تغییر عوامل تأثیرگذار متفاوت در روش‌های ساخت، نانوذرات نمک طعام را با خواص آشکارسازی مناسب و البته با قیمتی ارزان ساختیم.

به گفته این محقق، نتایج این پژوهش در تمامی صنعت‌هایی که با پرتوهای گاما سرو کار دارند، ازجمله فناوری هسته‌ای و پرتو پزشکی جهت آشکارسازی پرتو گاما در محیط یا میزان دوز جذب شده توسط فردی که در معرض پرتو قرار گرفته است، کاربرد دارد.

محرابی به بیان نحوه ساخت این آشکارساز پرداخت و خاطر نشان کرد: در این پژوهش به منظور ساخت آشکارسازهای حساس به پرتوهای گاما نانوذرات نمک طعام با دو ناخالصی مس و منگنز به دو روش متفاوت هم رسوبی شیمیایی و اولتراسونیک در اندازه‌های مختلف ساخته شدند. سپس خواص لومینسانس (نوری) نانو ذرات ساخته شده و میزان حساسیت آنها نسبت به پرتوهای گاما، جهت دستیابی به یک آشکارساز مناسب و بهینه در دوزهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت.

وی به نتایج به دست آمده اشاره کرد و گفت: نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که روش ساخت نانوذرات نمک طعام در خصوصیات لومینسانسی آنها بسیار تأثیرگذار است. همچنین با کاهش اندازه نانو ذرات نمک طعام حساسیت آنها نسبت به پرتوهای گاما در دوزهای بالا افزایش می‌یابد.

محرابی همچنین اضافه کرد: نتایج به دست آمده نشان داد که اندازه‌ ذرات در روش هم‌رسوبی تقریبا 5 برابر اندازه ذرات ساخته شده به روش اولتراسونیک است. اما ساختار بلوری نانوذرات نمک طعام ساخته شده به هر دو روش یکسان است که این نتیجه توسط آزمون پراش پرتو ایکس مشخص شده است.

محقق این پژوهش تصریح کرد: از طرف دیگر حساسیت نانوذرات نمک طعام تولید شده به روش اولتراسونیک با ناخالصی مس و منگنز نسبت به پرتو گاما به ترتیب 3 و 2 برابر نانوذرات مشابه تولید شده به روش هم‌رسوبی است.

این تحقیق از سوی دکتر محسن محرابی و دکتر مصطفی زاهدی‌فر از اعضای هیأت علمی دانشگاه کاشان، زهره سعیدی سوق دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک دانشگاه کاشان و همکارانشان اجرایی شده و نتایج آن در مجله تخصصی Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A با ضریب تأثیر 1.36 منتشر شده است.