Un equipo de investigadores industriales y universitarios ha demostrado que las nanopartículas con tamaños inferiores a 10 nanómetros, aproximadamente el ancho de una membrana celular, se pueden incorporar con éxito en dispositivos de centelleo capaces de detectar y medir un amplio rango de energía de rayos X y rayos gamma emitidos. por materiales nucleares.
El estudio de prueba de concepto, descrito en el Revista de física aplicada , sugiere que los "nanocristales" (nanopartículas agrupadas para imitar los cristales densamente empaquetados que se utilizan tradicionalmente en los dispositivos de centelleo) pueden algún día producir detectores de radiación que sean fáciles y económicos de fabricar, se puede producir rápidamente en grandes cantidades, son menos frágiles, y capturar la mayor parte de las energías de rayos X y rayos gamma necesarias para identificar isótopos radiactivos. Estudios anteriores han demostrado que cuando los rayos X o los rayos gamma inciden en estas miniaturas, centelleadores no cristalinos, algunos átomos dentro de ellos se elevan a un nivel de energía más alto. Estos átomos desexcitan y emiten su energía como fotones ópticos en las regiones visibles y casi visibles del espectro electromagnético. Los fotones se pueden convertir en pulsos eléctricos, cuales, Sucesivamente, se puede medir para cuantificar los rayos X y la radiación gamma detectada y ayudar a localizar su fuente.
En el último experimento, los investigadores suspendieron nanopartículas de haluro de lantano y tribromuro de cerio (cargadas en concentraciones de 5 y 25 por ciento) en ácido oleico para crear centelleadores nanocompuestos con tamaños entre 2 y 5 nanómetros. En comparación con modelos informáticos y datos de estudios anteriores, los detectores de nanocompuestos coincidían bien en su capacidad para discernir los rayos X y la radiación gamma. En comparación con un sistema de detección de radiación existente de tamaño similar que utiliza plástico, al nanocompuesto cargado al 25 por ciento le fue mejor que al 5 por ciento cargado, pero aun así fue solo la mitad de eficiente. Por lo tanto, los investigadores concluyen que se necesita más trabajo para refinar y optimizar su sistema de "nanocristales".
