Promotor: prof. dr hab. Paweł Olko

tel. 012 662 81 00

e-mail: Pawel.Olko@ifj.edu.pl

Opis planowanych badań:

Zastosowania promieniowania jonizującego w przemyśle, medycynie i nauce są coraz szersze. Bliskie i realne plany wybudowania elektrowni jądrowych czy realizowane lub planowane projekty uruchomienia radioterapii nowotworów z wykorzystaniem protonów lub cięższych jonów, jak również lawinowo rosnąca liczba stosowanych rentgenowskich aparatów diagnostycznych wymuszają rozwój metod dozymetrycznych. Równocześnie społeczna świadomość potencjalnych zagrożeń jakie mogą wiązać się z promieniowaniem jonizującym stymuluje poszukiwanie coraz lepszych, dokładniejszych metod pomiaru dawki i oceny narażenia radiacyjnego.

Zakład Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii od lat zajmuje się problematyką opracowywania i wytwarzania nowych typów materiałów luminescencyjnych, które znajdują zastosowanie tam, gdzie pomiar dawek jest konieczny. Nasze detektory wykorzystujemy w licznych projektach badawczych, w tym w prestiżowych i niosących duże wyzwania, pomiarach promieniowania kosmicznego na orbicie Ziemi oraz monitoringu dawek wokół LHC w CERN. Prace te prowadzone są we współpracy z wiodącymi laboratoriami w Europie i świecie.

Podstawową metodą pomiarową jest tzw. metoda termoluminescencji (TL), gdzie napromieniony luminofor kumuluje energię, która podczas wygrzewania jest oddawana w postaci światła, o intensywności proporcjonalnej do zaabsorbowanej dawki. Inną metodą jest optycznie stymulowana luminescencja (OSL), gdzie uwalnianie energii następuje pod wpływem światła, a nie temperatury.

W roku 2011 Zakład Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii nabył unikalną aparaturę do wytwarzania wysokotemperaturowych (>2000°C) monokryształów metodą micro pulling down, jak również najnowocześniejszą aparaturę do pomiaru TL/OSL. Umożliwi ona wytwarzanie monokryształów Al₂O₃, które są najlepszym dostępnym materiałem OSL, produkowanym jak dotąd przez jednego wytwórcę w USA. Możliwym będzie także wytwarzanie innych wysokotemperaturowych materiałów luminescencyjnych (CaF, YAG, itd.) i ich wszechstronne badanie.

Tematyka pracy doktorskiej będzie zatem obejmować opracowanie i badanie nowych luminoforów, jako konkurencyjnych do standardowo wytwarzanych na bazie fluorku litu (LiF). Modyfikowanie własności nowo wytwarzanych materiałów będzie polegało na dodawaniu odpowiednich ilości aktywatorów oraz doborze optymalnych warunków ich wytwarzanie. Celem będzie opracowanie nowych materiałów luminescencyjnych dla potrzeb wysokoczułej dozymetrii promieniowania jonizującego. Nowo wytwarzane materiały luminescencyjne badane będą w różnych polach promieniowania dostępnych w IFJ, tj. na źródłach izotopowych, wysokodawkowym aparacie terapeutycznym Theratron 760E ze źródłem Co-60 oraz wiązce protonów o energii 60MeV z cyklotronu AIC-144.

Zakład Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii oferuje doskonałe warunki do pracy, w pełni wyposażone laboratorium chemiczne, laboratorium do wytwarzania wysokotmperaturowych monokryształów, odpowiedni sprzęt laboratoryjny, piece do anilacji, czytniki TL i OSL, zestaw źródeł promieniotwórczych. Zapewniamy opiekę merytoryczną i życzliwą atmosferę!