ساخت نانودستگاه هشداردهنده انتشار تشعشعات خطرناک
اشعه شکلی از انرژی است که با سرعت نور در فضا منتشر می‌شود. در طبیعت انواع مختلفی از تشعشعات وجود دارد. به طور کلی تشعشعات را می‌توان به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم‌بندی کرد.
موجودات زنده کره زمین هر روزه در معرض تشعشعات مختلفی از منابع گوناگون هستند. برخی از این تشعشعات مفید، برخی بی‌اثر و برخی از آن‌ها برای بدن مضرند. برخی تشعشعات به ظاهر مضر، برای کاربردهای درمانی و تشخیصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما مدنظر قرار دادن ملاحظات ایمنی و بهداشتی هنگام استفاده از آن‌ها بسیار ضروری است.
دکتر شهریار ملکی، یکی از محققان طرح ضمن اشاره به لزوم اجرای طرح، به تشریح اهداف دنبال شده در این پژوهش آزمایشگاهی پرداخت و گفت: امروزه استفاده از تجهیزات مربوط به تولید تابش‌های ایکس و گاما و کاربرد آن‌ها در مراکز تشخیصی و درمانی گسترش یافته است. به منظور استفاده ایمن از این پرتوهای خطرناک، ضرورت دارد تا مقدار دز تجویزی توسط پزشک با دز جذبی توسط بیمار با کمترین خطا و بالاترین صحت و دقت همراه باشد.
وی افزود: همچنین پایش محیطی این پرتوها در بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی هسته‌ای از لحاظ حفاظت در برابر اشعه از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو در این طرح با طراحی و ساخت یک آشکارساز نانوساختار در جهت افزایش ایمنی استفاده از تشعشعات خطرناک گام برداشتیم.
محقق طرح تصریح کرد: آشکارساز ساخته شده در این طرح از مزایایی نظیر دقت و حساسیت بالا برخوردار خواهد بود. همچنین قیمت تمام شده این محصول نسبت به روش‌های رایج کنونی کمتر است.
ملکی تصریح کرد: در پژوهش حاضر، امکان استفاده از یک نانوکامپوزیت متشکل از زمینه پلیمری و نانولوله‌های کربنی، به عنوان آشکارساز پرتوهای ایکس و گاما مورد بررسی قرار گرفته است. مساله رسانندگی الکتریکی در ساخت آشکارسازها بسیار حائز اهمیت است. حضور نانولوله‌های کربنی در زمینه پلیمری موجب شده است تا هدایت الکتریکی افزایش یابد. در واقع پدیده رسانندگی الکتریکی در نانوکامپوزیت‌های پلیمری متفاوت از سایر جامدات است و باید در حضور و غیاب تشعشعات مورد ارزیابی قرار بگیرند. بدین منظور تأثیر میزان پرتودهی بر پاسخ نانوکامپوزیت، به صورت تغییر جریان الکتریکی ارزیابی شده است.
محقق طرح خاطرنشان کرد: در واقع افزودن نانولوله‌های کربنی به بستر پلیمری در کسر وزنی خاصی، موسوم به آستانه گذر الکتریکی، منجر به افزایش چندمرتبه‌ای رسانندگی الکتریکی کامپوزیت مذکور می‌شود. در این پژوهش پس از مطالعه خواص الکتریکی نانوکامپوزیت پلی استایرن-نانولوله کربنی، با استفاده از نرم‌افزار کامسول به شبیه‌سازی ویژگی‌های دزیمتری این ماده با استفاده از رهیافت کالریمتری پرداخته شده است.
به گفته این محقق، نتایج حاصل از شبیه‌سازی رسانندگی الکتریکی این دسته از نانوکامپوزیت‌ها در کسرهای وزنی مختلف با مدل‌های نظری و نتایج تجربی سایر مقالات همخوانی قابل قبولی نشان می‌دهد. همچنین نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که اضافه کردن نانولوله‌های کربنی به میزان 0.28 درصد وزنی موجب افزایش چندمرتبه‌ای رسانندگی الکتریکی نانوکامپوزیت می‌شود.
ملکی یادآور شد: این دستگاه که مراحل نهایی ساخت نمونه اولیه آن در حال پیگیری است، در مراکز پزشکی که از پرتوهای ایکس و گاما برای مقاصد درمانی و تشخیصی استفاده می‌کنند، قابل استفاده خواهد بود.
نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر شهریار ملکی دانش‌آموخته مقطع دکترای پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای و دکتر فرهود ضیائی عضو هیأت علمی این پژوهشگاه است، در مجله Instrumentation با ضریب تأثیر 1.22 (جلد 12، سال 2017، از صفحه ی 05012) منتشر شده است.
No tags for this post.
