Csökkenthető a röntgenvizsgálatok sugárterhelése

A röntgensugár forradalmasította az orvosi diagnosztikát, hisz segítségével sebészi beavatkozás nélkül bepillanthatunk az élő szervezetbe. Azonban a sugárzás erősségét köti a detektorként használható anyagok kis érzékenysége, így pedig a háttérsugárzást jócskán meghaladó erősségű sugárzással lehet csak a vizsgálatokat elvégezni. Emiatt is lehet fontos felfedezés az, amelyről a Cambridge-i Egyetem számolt be: egy napelemekhez használható kristály a mainál sokkal érzékenyebb detektor létrehozásában segíthet. A felfedezésről készült tanulmányt a Nature Communications folyóiratban tették közzé.

A bizmut-oxi-jodid (BiOI) nevű vegyület a ma használatos és a kereskedelemben elérhető legjobb detektoroknál 250-szer kisebb dózisú röntgensugárzást is képes érzékelni, ezzel pedig sokkal biztonságosabbá tehető a röntgendiagnosztika. A BiOI levegőn stabil, nem mérgező, és hatékonyan nagy mennyiségben előállítható, ezért is jelenthet kiváló lehetőséget a biztonságosabb röntgenvizsgálatokra.

A vegyületet az elmúlt évtized során a napelemek, napenergiát hasznosító technikák fejlesztése során vizsgálták, mivel jó fényelnyelő tulajdonságai vannak ennek a nem mérgező félvezetőnek. A benne lévő bizmutnak és jódnak köszönhetően viszont a röntgensugárzást is jól elnyeli, azonban a detektorok kialakítása korábban voltak sikeresek. Ennek az volt az oka, hogy az előállított kristályok nanoszerkezetében lévő hibák miatt igen jelentős volt a veszteség, vagyis pont a hatékonyságát veszítette el így a vegyület. Most az angol kutatók olyan eljárással rukkoltak elő, amelynek eredményeként szinte teljesen hibamentes egykristályt lehet előállítani gőzölési eljárással, de alacsony hőmérsékleten. A röntgendetektorként való működés során még arra is szükség van, hogy egy egészen gyenge elektromos térbe helyezzék a kristályokat.

A BiOI kristályok vizsgálatával olyan információkat is kinyertek a szakemberek, amelyek segítségével más összetételű vegyületekből megépíthető detektorokat lehet tervezni, és a BiOI esetében is tovább lehet majd javítani az érzékenységet. A kutatók most azon dolgoznak, hogy mielőbb a normál használatra alkalmas méretű detektorokat építsenek e kristályból úgy, hogy megmaradjanak annak kiváló tulajdonságai.