Koostis / struktuur

Dosimeetrilised materjalid on ained, milles erinevad kiirgusliigid (UV-, (nähtav) valgus-, IR-, alfa-, beeta-, gamma-, röntgeni-, neutronkiirgus) kutsuvad esile akumuleeruvaid füüsikalisi või keemilisi muutusi. Viimaste taseme mõõtmine pärast dosimeetrilise materjali eksponeerimist lubab määrata neeldunud kiirgushulga, milleks ioniseerivate kiirguste puhul on doos (vt ka Kvarts: D18.2. Termoluminestsents). Plastdosimeetrites kasutatakse polümeere, mille struktuuri lõhuvad registreeritava kiirguse osakesed. Nt radooni dosimeetrias [1] on a-kiirguse registreerimisel dosimeetrilise materjalina kasutusel termoreaktiivne amorfne polüallüül-diglükool-karbonaadist (poly-allyl-diglycol carbonate) polümeervaik, kommertsiaalnimetusega CR-39.

Omadused

CR-39 on läbipaistev värvuseta kõva plast, tihedus 1300 kg/m³, murdumisnäitaja 1,5.

Saamine

CR-39 leiutati USA firmas Pittsburgh Plate Glass Company 1940. a. ja tema esimene kasutus oli pommituslennukite klaasfiibritega armeeritud kütusepaakide valmistamiseks. Plast saadakse monomeeri (allüül-diglükool-karbonaat) CH2=CH–CH2–O–C–O–CH2–CH2–O–CH2–CH2–O–C–O–CH2–CH=CH2 || || O O polümeriseerimisel, tänu tekkivatele ristsidemetele moodustub kõva plastmaterjal [2]. | | –CH2–CH–CH2–O–C–O–CH2–CH2–O–CH2–CH2–O–C–O–CH2–CH–CH2– || || O O

Rakendused

CR-39 dosimeetrilist plasti kasutatkse alfakiirguse doosi määramiseks (vt D79.1). Polüallüül-diglükool-karbonaati kasutatakse laialdaselt ka plastist prilliläätsede valmistamiseks – see annab võimaluse personaalseks retrospektiivdosimeetriaks [3])

Radooni dosimeetria

Loodusliku radioaktiivse gaasi radooni (²²²Rn) kontsentratsiooni saab mõõta tema ja tütarproduktide ²¹⁸Po ja ²¹⁴Po tuumade lagunemisel tekkivate alfaosakeste poolt põhjustatud muutuste kaudu CR‑39 dosimeetrilises plastis.

CR 39 dosimeetriline plast enne mõõtmist.	Kõrge energiaga alfaosakesed rikuvad piki oma trajektoori dosimeetrilise plasti struktuuri, lõhkudes keemilisi sidemeid. Taolisi rikutud struktuuriga piirkondi saab nähtavaks teha keemilise söövituse abil.

Kõrge energiaga alfaosakesed rikuvad piki oma trajektoori polümeeri struktuuri, lõhkudes keemilisi sidemeid. Taolisi rikutud struktuuriga piirkondi saab nähtavaks teha keemilise söövituse abil. Selleks hoitakse eksponeeritud dosimeetrilist plaati kuumas (80 ... 100 °C) 6M NaOH lahuses, pestakse ja kuivatatakse. Väljasöövitatud piirkondade (alfaosakeste jälgede) pindtihedus, mis on võrdeline radooni keskmise kontsentratsiooniga, on seejärel määratav optilise mikroskoobi abil. Fotod ülal: alfaosakeste söövitatud jäljed CR-39 plaadis (vasakul) ja eksponeerimata võrdlusplaat (paremal).