بررسي تجربي پاسخ دزيمتري نانوكامپوزيت پلي استايرن/ نانولوله كربن چند ديواره در ميدان پرتوهاي گاما

Experimental investigation of dosimetry response of nanocomposite of polystyrene-multiwall carbon nanotube in gamma radiation field

اخيراً نانوكامپوزيت‌هاي پليمري به­ منظور آشكارسازي و دزيمتري پرتوهاي گاما به ­صورت بَرخط مورد استفاده قرار گرفته ­اند. در اين كار تجربي نانو‌لوله‌هاي كربني چند ديواره (MWCNT) در بستر پلي استايرن (PS) با درصد وزني 05/0 پخش شدند. در ساخت نانوكامپوزيت (wt% 05/0)PS/MWCNT از روش محلولي بهره­ گيري شد. تصوير SEM پخش مناسب و يكنواخت نانولوله ­هاي كربني در بستر پليمري را تأييد كرد. جريان تاريك و جريان تابشي نانوكامپوزيت مذكور تحت پرتوهاي گاماي چشمه 60Co توسط الكترومتر در ناحيه اختلاف پتانسيل V500-1 و در محدوده آهنگ دز mGy/min 134-45 اندازه­ گيري شد. نتايج نشان داد كه اين دزيمتر در هندسه آرايه­ ي 2 تايي نسبت به هندسه ­هاي 3 تايي و تكي داراي پاسخ دزيمتري مناسب­ تري در محدوده آهنگ دز و اختلاف پتانسيل­ هاي ذكر شده است. در نتيجه نانوكامپوزيت مذكور مي­ تواند به ­عنوان يك دزيمتر فعال به صورت اميدبخشي در ناحيه تشخيصي و درماني به­ كار گرفته شود.

Recently, polymeric nanocomposites have been used as real-time detectors and dosimeters of gamma radiation. In this experimental work, multi-wall carbon nanotubes (MWCNT) were dispersed in polystyrene (PS) martix with a weight percentage of 0.05 wt%. SEM images confirmed the appropriate and uniform distribution of carbon nanotubes in the polymer matrix. The dark current and photocurrent of the nanocomposite were measured under gamma irradiation of 60Co source using an electrometer in the voltage region of 1-500 V, and the dose rate range of 40-134 mGy/min. The results showed that this dosimeter in the array form of 2 pieces in comparison with the 1 and 3 pieces show a better response in the mentioned dose-rate and voltage ranges. Thus, this nanocomposite can be used as an active dosimeter in the diagnostic and therapeutic level.