Een team van industriële en universitaire onderzoekers heeft aangetoond dat nanodeeltjes kleiner dan 10 nanometer - ongeveer de breedte van een celmembraan - met succes kunnen worden ingebouwd in scintillatieapparatuur die een breed energiebereik van uitgezonden röntgen- en gammastraling kan detecteren en meten door nucleair materiaal.

Het proof-of-concept-onderzoek, beschreven in de Tijdschrift voor Toegepaste Natuurkunde , suggereert dat "nanokristallen" - nanodeeltjes die bij elkaar zijn geclusterd om de dicht opeengepakte kristallen na te bootsen die traditioneel worden gebruikt in scintillatieapparaten - op een dag stralingsdetectoren kunnen opleveren die gemakkelijk en goedkoop te produceren zijn, kunnen snel in grote hoeveelheden worden geproduceerd, zijn minder kwetsbaar, en vangen de meeste röntgen- en gammastralingsenergieën op die nodig zijn om radioactieve isotopen te identificeren. Eerdere studies hebben aangetoond dat wanneer röntgen- of gammastralen deze miniatuur niet-kristallijne scintillatoren, sommige atomen erin worden naar een hoger energieniveau getild. Deze atomen de-exciteren en geven hun energie af als optische fotonen in de zichtbare en bijna zichtbare gebieden van het elektromagnetische spectrum. De fotonen kunnen worden omgezet in elektrische pulsen, die, beurtelings, kan worden gemeten om de gedetecteerde röntgen- en gammastraling te kwantificeren en de bron te lokaliseren.

In het laatste experiment de onderzoekers hebben nanodeeltjes van lanthaanhalogenide en ceriumtribromide (geladen in zowel 5 procent als 25 procent concentraties) in oliezuur gesuspendeerd om nanocomposiet-scintillatoren te maken met afmetingen tussen 2-5 nanometer. In vergelijking met computermodellen en gegevens uit eerdere studies, de nanocomposietdetectoren kwamen goed overeen in hun vermogen om röntgenstralen en gammastraling te onderscheiden. In vergelijking met een bestaand stralingsdetectiesysteem van vergelijkbare grootte dat gebruik maakt van plastic, de 25 procent geladen nanocomposiet deed het beter dan de 5 procent geladen, maar was nog steeds slechts ongeveer half zo efficiënt. Daarom, de onderzoekers concluderen dat er meer werk nodig is om hun "nanocrystal" -systeem te verfijnen en te optimaliseren.