Világrekorder neutronnyaláb

A Müncheni Műszaki Egyetemen létrehozták a világ legerősebb neutronnyalábját, valamint minden eddiginél hatékonyabbá tették az anyagok elemi összetételt vizsgáló PGAA-spektrométert.

Világrekorder neutronnyaláb

A Müncheni Műszaki Egyetemen Petra Kudejova és Révay Zsolt kutatók két tudományos „világrekordot” is felállítottak a közelmúltban: létrehozták a világ legerősebb neutronnyalábját, valamint minden eddiginél hatékonyabbá tették a PGAA-spektrométert (prompt-gamma aktivációs analízis), amely különféle anyagok elem és izotópösszetételének roncsolásmentes meghatározását végzi a már említett neutronnyaláb segítségével.

A neutronok mélyen be tudnak hatolni a vizsgálandó mintába, és útjuk során különböző kölcsönhatásokban vesznek részt. Kis intenzitásuk miatt a mintákban keletkező indukált radioaktivitás kismértékű, és a legtöbb esetben néhány napon belül a kimutathatóság szintje alá csökken. A prompt-gamma aktivációs analízis során neutronnyalábot bocsátanak a tetszőleges halmazállapotú mintára és a neutronok befogódását követően az atommagok karakterisztikus gammasugárzást bocsátanak ki. A gamma-fotonok detektálásával következtetni lehet a vizsgált minta elemi vagy izotópösszetételére, a neutronnyaláb méretétől függő mérettartományban. A kutatók által most létrehozott neutronnyaláb esetében egy négyzetmilliméteres felületre 60 milliárd neutron érkezik másodpercenként ‒ más tudományos kutatásban használt neutronforrások ennek felére képesek. „Kis minták vizsgálata estén szükség van ekkora intenzitásra” ‒ mondta el Petra Kudejova. Ez az erősség lehetővé teszi mindössze egy milligrammos minták vizsgálatát is.

Révay Zsolt azzal folytatta, hogy létrehozták ugyan a legerősebb neutronnyalábot, de nagyon magas volt a vizsgálat során szóródó neutronok nyomán jelentkező háttérsugárzás, ami zavart okozott a mérésekben. Minél kisebb mennyiségű a minta, annál gyengébben érzékelhetők a neutronbombázás nyomán bekövetkező reakciók, így a lehető legalacsonyabb szintű háttérsugárzás létfontosságú az ilyen anyagok sikeres vizsgálatához. Révay és munkatársai ezért a neutronforrás, az FRM-II kutatóreaktor 2011-es karbantartási munkálatainak ideje alatt úgy alakították át annak árnyékolását, hogy a háttérsugárzás a korábbi érték tizedére csökkent.

A PGAA-spektrométer a minták anyagi összetételét vizsgálja, és képes egyetlen atom megkülönbözetésére egymillió másik között. Alkalmazható például a levegő káros anyagainak analizálására, meteorminták összetételének meghatározására, de előszeretettel alkalmazzák régészeti vizsgálatoknál (archeometria) is. A módszer segítségével például olyan részletek is megállapíthatók, hogy egy ókori lazúrköves nyaklánclelet köveinek alapanyagát pontosan melyik lelőhelyen bányászták.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward