Turun yliopiston tutkijoiden valmistama synteettinen hackmaniitti-mineraali on osoittautunut radiokromiseksi materiaaliksi. Hackmaniitti siis vaihtaa väriään myös silloin, kun se altistuu radioaktiiviselle alfa-, beeta- tai gammasäteilylle.
Jo aiemmin on tiedetty, että hackmaniitin väri vaihtuu röntgensäteilyn ja ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta.
Radioaktiivisen säteilyn vaikutusta tutkittiin Turun yliopiston radiokemian laboratoriossa sekä Säteilyturvakeskuksen ja Uumajan yliopiston laboratorioissa.
Tutkimus toteutettiin asettamalla hackmaniittilevyjä eri etäisyyksille säteilylähteistä erimittaisiksi ajoiksi, jolloin ne saivat erikokoisen annoksen säteilyä.
Näytteiden värjäytymistapa osoittautui kaikilla säteilytyypeillä samaksi, mutta radioaktiivista säteilyä saaneiden näytteiden spektreissä näkyi pieni eroavaisuus.
Tutkimuksen tulokset julkaisi Materials Horizons -lehti.
Löytö mahdollistaa uusia sovelluksia
Hackmaniiteista voidaan nyt löytyneen ominaisuuden ansiosta valmistaa radiokromisia filmejä, joita käytetään lääketieteellisen fysiikan sovelluksissa säteilyannosten selvityksessä sekä annosjakaumien kartoituksessa.
”Nykyiset radiokromiset filmit valmistetaan yleensä polydiasetyleeneistä tai leukomalakiittivihreästä, ja ne ovat joko kertakäyttöisiä tai myrkyllisiä. Hackmaniiteista saadaan myrkytön vaihtoehto, jota voi käyttää lukuisia kertoja”, kuvailee professori Mika Lastusaari.
Radioaktiivisella säteilyllä värjätyistä hackmaniiteista voidaan poistaa väri samalla tavoin kuin uv- tai röntgenvärjätyistä eli lämmittämällä materiaalia tai altistamalla se valkoiselle valolle.
Tutkijat kuitenkin huomasivat, että hackmaniittiin jäi värinpoistosta huolimatta tietynlaisena rakennevirheenä muistijälki altistumisesta korkean energian säteilylle, kuten alfa- tai gammasäteille.
Ainutlaatuista gammamuistia, jollaista ei aiemmin ole havaittu missään muussa materiaalissa, on mahdollista hyödyntää uudenlaisena älykkäänä toiminnallisuutena.
(Kuva Turun yliopisto) Radioaktiivisella säteilyllä värjättyjä hackmaniittilevyjä, joissa näkyy värin voimistuminen annoksen kasvaessa: mitä pienempi etäisyys, sitä suurempi annos ja sitä syvempi väri.
Aiheesta aiemmin:
Ihmekivi hackmaniitti voi vaihtaa väriä liki ikuisesti – paljon hyötykäyttöä
Turkulaistutkijoiden hackmaniitista säteilymittareita ISS-avaruusasemalle
