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Cientistas desenvolvem inovador dispositivo de deteção de neutrões

Uma equipa de cientistas e colaboradores da EPFL desenvolveu um dispositivo mais simples e barato para detetar neutrões. Os especialistas criaram este detetor usando Perovskitas – que encontram neutrões provenientes de materiais radioativos.

Os materiais Perovskita usados no estudo são o chumbo e o bromo. Ambos contém cristais únicos de um composto denominado tribrometo de chumbo de metilamónio, escreve o Tech Explorist.

Para tentar detetar neutrões diretamente, a equipa colocou esses cristais no caminho de uma fonte de neutrões. Ao atingir os cristais, os neutrões penetram no núcleo dos átomos dentro do cristal, estimulando-os a um estado de energia superior. Quando estes relaxam e se deterioram, os raios gama são criados. Esses fotões gama carregam a Perovskita, fornecendo assim uma pequena corrente que pode ser estimada.

Contudo, essa corrente é bastante pequena e necessita de um estímulo extra para fazer um detetor de neutrões prático. Assim, os cientistas usaram uma folha fina de metal gadolínio, que se mostrou muito mais eficaz na absorção de neutrões do que o cristal de Perovskita “virgem”.

Quando os neutrões interagem com os átomos do gadolínio, são estimulados num estado energético superior e, em seguida, emitem radiação gama. Comparado às Perovskitas, o gadolínio pode criar fotões gama com eficiência, por isso, juntar os dois foi simples e muito mais eficaz.

Posteriormente, os cientistas adicionaram um eletrodo de carbono, e os eletrões resultantes produzidos na Perovskita foram fáceis de medir. Depois cultivaram o cristal de Perovskita ao redor da folha para melhorar ainda mais este detetor de neutrões. Essas Perovskitas, em particular, são notáveis pois a sua estrutura cristalina não é afetada se tiverem um “corpo estranho”.

O detetor também pode medir a direção do fluxo de neutrões.

László Forró, um dos autores do estudo, sublinha que o método encontrado “é simples, barato e é económico. Esta é a prova de que funciona. Agora podemos pensar na configuração de um detetor muito eficiente”, frisa.

O interesse na deteção rápida e fácil de radiação de alta energia está intimamente relacionado a inúmeras aplicações práticas que vão desde a biomedicina à indústria.

O estudo foi publicado no jornal Scientific Reports a 30 de agosto.

  ZAP //

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