Innovációs Díjat nyert a szegedi kutató: fényvillanással teszi láthatóvá a láthatatlant (fotókkal)
Az ionizáló sugárzás láthatatlan, mégis kulcsszerepet játszik a modern technológiákban – az orvosi diagnosztikától az űrkutatásig. Ennek pontosabb és költséghatékonyabb érzékelését segítheti az a fejlesztés, amelyért Innovációs Díjjal ismerték el Hajdu Cintiát, a Szegedi Tudományegyetem Kémia Doktori Iskolájának PhD-hallgatóját. A fiatal kutató a Leginnovatívabb PhD-munka kategóriában nyert új generációs, réz–halogenid alapú sugárzásérzékelő anyagok fejlesztéséért.
Az ionizáló sugárzás folyamatosan jelen van környezetünkben, érzékelése mégis komoly kihívás. Pontos mérése elengedhetetlen az orvosi képalkotásban, az atomerőművek biztonsági rendszereiben, a legmodernebb részecskefizikai kutatásokban és az űriparban is. A megoldást úgynevezett szcintillátorok jelentik: ezek olyan speciális anyagok, amelyek sugárzás hatására apró fényvillanásokat bocsátanak ki. Ezt a jelenséget nevezzük szcintillációnak. A keletkező fényjelek segítségével a műszerek nemcsak a sugárzás jelenlétét, hanem annak típusát és energiáját is képesek meghatározni.
„Lényegében olyan anyagokat fejlesztünk vékonyrétegként, amelyek képesek fényjelekké alakítani az ionizáló sugárzást, így az mérhetővé válik” – fogalmazott Hajdu Cintia.
ÚJ ANYAG, ÚJ FORMA, ÚJ LEHETŐSÉG
A szegedi kutatás középpontjában egy ígéretes anyagcsalád, a réz–halogenidek állnak. A kutatócsoport ezeket nem hagyományos egykristályként, hanem néhány mikrométer vastagságú vékonyréteg formájában állítja elő. Ez a megközelítés több szempontból is előnyös: stabil és megbízható működést tesz lehetővé, csökkenti a zavaró háttérsugárzás hatását, érzékenyebbé teszi a detektálást az alacsonyabb energiájú sugárzások esetén, és ipari méretekben is jól skálázható. Mindez különösen fontos olyan extrém környezetekben, mint az űr vagy a kísérleti magfúziós berendezések, ahol a gamma-háttérsugárzás megnehezíti a pontos mérést.
LÁTVÁNYOS EREDMÉNYEK
A kutatók UV-fény segítségével vizsgálják a mintákat: a gerjesztés hatására az anyagok jól láthatóan világítani kezdenek. Ez egyértelműen jelzi, hogy a létrehozott rétegek megfelelően reagálnak a külső hatásokra. A minták további vizsgálatok előtt részletes ellenőrzésen esnek át: elemzik szerkezetüket, összetételüket és optikai tulajdonságaikat is. Így biztosítható, hogy a nagyenergiájú sugárzási tesztekhez már pontosan jellemzett, megbízható anyagok álljanak rendelkezésre.
AZ IPARI ALKALMAZÁSOK FELÉ
A fejlesztés egyik kulcseleme az alkalmazott gyártási technológia: a vékonyrétegeket úgynevezett oldatporlasztásos módszerrel állítják elő, amely automatizálható és költséghatékony. Ez megnyitja az utat a széles körű felhasználás előtt, például sugárzásmérő berendezésekben, orvosi diagnosztikai eszközökben, űripari rendszerekben vagy kutatási célú detektorokban.
SZÜLETŐ INNOVÁCIÓ
A kutatás témavezetői Janáky Csaba és Samu Gergely Ferenc, a fejlesztésben pedig kulcsszerepet játszott a Atommagkutató Intézet (ATOMKI) kutatóival – többek között Hunyadi Mátyás és Csige Lóránt – való együttműködés.
A Szegedi Tudományegyetemen zajló munka jól példázza, hogyan találkozik az anyagtudomány, a fizika és az ipari innováció. A szegedi és debreceni kutatók közös munkája révén olyan új anyagok születhetnek, amelyek hosszú távon a sugárzásérzékelés következő generációját alapozhatják meg.
Az Innovációs Díj pedig azt is jelzi: ez a kutatás nemcsak tudományos szempontból jelentős, hanem a jövő technológiai megoldásaihoz is kézzelfoghatóan hozzájárulhat.
Fotók: SZTE NKI/Miskolci Dávid
