ความอันตรายของรังสี

กลุ่มวิจัยที่มหาวิทยาลัย Turku ประเทศฟินแลนด์ ได้ศึกษาแร่แฮคมาไนต์จากธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะและคุณสมบัติของมันมาเป็นเวลาหลายปี พวกเขาได้พัฒนาวิธีการสังเคราะห์แฮ็กมาไนต์และสร้างแอปพลิเคชันมากมายโดยใช้คุณสมบัติการเปลี่ยนสีและการเรืองแสงของวัสดุ ในขณะนี้ กลุ่มตัวอย่างกำลังพัฒนาเครื่องวัดปริมาณรังสียูวีแบบไม่ใช้อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แฮ็กมาไนต์ ซึ่งจะทดสอบที่สถานีอวกาศนานาชาติ การแผ่รังสีในอวกาศสามารถวัดได้จากการสังเกตการเปลี่ยนสีของแฮกมาไนต์จากสีขาวเป็นสีชมพูซึ่งเกิดจากรังสียูวี ขณะนี้ นักวิจัยยังได้ศึกษาว่าแฮ็กมาไนต์สังเคราะห์มีปฏิกิริยาอย่างไรเมื่อสัมผัสกับอนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา (โพซิตรอน) หรือรังสีแกมมา พวกเขาค้นพบว่าแฮกมาไนต์เปลี่ยนสีจากการสัมผัสกับรังสีเหล่านี้ด้วย ซึ่งหมายความว่ามันเป็นวัสดุเรดิโอโครมิกด้วย สิ่งนี้ไม่เป็นที่รู้จักมาก่อน ผลกระทบของรังสีได้รับการศึกษาในห้องปฏิบัติการของหุ้นส่วนชาวสวีเดนในเมืองอูเมโอ ห้องปฏิบัติการของหน่วยงานความปลอดภัยด้านรังสีและนิวเคลียร์แห่งฟินแลนด์ และห้องปฏิบัติการเคมีรังสีของมหาวิทยาลัยทูร์กู โดยวางแผ่นแฮ็กมาไนต์ในระยะต่างๆ จากแหล่งกำเนิดรังสีในช่วงเวลาต่างๆ กัน เวลาที่ทำให้พวกเขาได้รับปริมาณรังสีที่แตกต่างกัน "หลังจากนั้น ตัวอย่างถูกถ่ายภาพและวัดสเปกตรัมการสะท้อนแสงเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับความลึกของสีและดูว่าสีนั้นคล้ายกับตัวอย่างที่ได้รับแสง เช่น แสงยูวีและรังสีเอกซ์หรือไม่ การเปลี่ยนสีเมื่อได้รับรังสีนิวเคลียร์จะคล้ายกันมาก ต่อรังสียูวีและรังสีเอกซ์ แต่ช้ากว่า เนื่องจากรังสีส่วนใหญ่ผ่านวัสดุนี้โดยไม่กระทบ" นักวิจัยระดับปริญญาเอก Sami Vuori กล่าว การเปลี่ยนแปลงสีของแฮ็กมาไนต์มีความคล้ายคลึงกันในการได้รับ รังสี ทั้งหมด แต่มีความแตกต่างเล็กน้อยในสเปกตรัมของตัวอย่างที่สัมผัสกับรังสีนิวเคลียร์ นักวิจัยกล่าวว่านี่คือกุญแจสำคัญในการค้นพบคุณสมบัติใหม่ นักวิจัยค้นพบคุณสมบัติอัจฉริยะใหม่ - หน่วยความจำการเปิดรับรังสีแกมมาช่วยให้สามารถตรวจจับรังสีที่ไม่เป็นพิษจากแฮ็กมาไนต์ได้ นักวิจัยสังเกตเห็นว่าแฮกมาไนต์ที่ถูกทำให้สีโดยใช้รังสีนิวเคลียร์สามารถเปลี่ยนกลับเป็นสีเดิมได้เหมือนกับที่สัมผัสกับรังสียูวีและรังสีเอกซ์ กล่าวคือ โดยการให้ความร้อนแก่วัสดุหรือให้แสงสีขาว "เราสังเกตเห็นว่าแฮ็คมาไนต์จะรักษาร่องรอยความทรงจำของการสัมผัสกับรังสีพลังงานสูง เช่น อนุภาคแอลฟาหรือรังสีแกมมา ร่องรอยความทรงจำจะยังคงอยู่แม้ในขณะที่เปลี่ยนสีกลับเป็นสีเดิม จะเห็นได้เมื่อตัวอย่างถูก ให้สีอีกครั้งโดยใช้หลอด UV สำหรับตาเปล่า สีจะคล้ายกับวัสดุที่สัมผัสกับรังสี UV หรือรังสีเอกซ์ แต่สเปกโตรเมตรีเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของสัญญาณเล็กน้อยแต่แตกต่างกัน" หัวหน้าการวิจัยกล่าว กลุ่มศาสตราจารย์ Mika Lastusaari ด้วยผลการคำนวณ นักวิจัยสามารถตรวจสอบได้ว่ารังสีนิวเคลียร์สร้างข้อบกพร่องทางโครงสร้างชนิดใหม่ในแฮ็กมาไนต์ ข้อบกพร่องนี้ทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำบางประเภทในวัสดุ การแผ่รังสีไม่ได้ทำลายแฮกมาไนต์ แต่นำเสนอฟังก์ชันอัจฉริยะประเภทใหม่ หน่วยความจำการเปิดรับรังสีแกมมา ซึ่งตามที่นักวิจัยไม่พบในวัสดุอื่นใด แม้จะมีหน่วยความจำการเปิดรับรังสีแกมมาและข้อบกพร่องของโครงสร้าง แต่คุณสมบัติอัจฉริยะขั้นพื้นฐานอย่างหนึ่งของแฮ็กมาไนต์คือความสามารถในการเปลี่ยนสีซ้ำ ๆ ก็ยังคงเหมือนเดิม "การเปลี่ยนสีจากการแผ่รังสีนิวเคลียร์หมายความว่าแฮ็กมาไนต์สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างฟิล์มเรดิโอโครมิกซึ่งใช้เป็นประจำในแอปพลิเคชันต่างๆ ของฟิสิกส์การแพทย์เพื่อวัดปริมาณรังสีและการกระจายปริมาณรังสีในแผนที่ ฟิล์มเรดิโอโครมิกในปัจจุบันมักจะผลิตจากโพลีไดอะเซทิลีนหรือลิวโคมาลาไคต์กรีนและเป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง ใช้ซ้ำไม่ได้หรือเป็นพิษ Hackmanite มีตัวเลือกที่ไม่เป็นพิษซึ่งสามารถใช้ซ้ำได้ นอกจากนี้ Hackmanite ยังมีคุณสมบัติในการจำที่วัสดุอื่นๆ ขาดไป Hackmanite ยังเป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและราคาไม่แพงซึ่งง่ายต่อการสังเคราะห์” Lastusaari กล่าว