¿Por qué se dopa el yoduro de sodio con talio en el cristal que se usa en una ‘cámara gamma’?

Answer 1

El yoduro de sodio dopado con talio, normalmente escrito NaI (Tl), es un centelleador que convierte la energía de la radiación gamma incidente en luz en el espectro visible que luego se detecta con un tubo fotomultiplicador.

El dopante talio (Tl + ion) se conoce como un “activador”, formando sitios en el cristal donde la energía de los pares de electrones se puede liberar como luz. Cuando la radiación ionizante entra en el cristal, crea pares de agujeros de electrones. Estos finalmente se combinan con la ayuda del activador en un proceso de recombinación radiativa. Por ejemplo, un electrón libre puede ser atrapado por un ion Tl + en la red, formando una Tl neutra. A continuación, un agujero, simbólicamente X +, queda atrapado por el neutro Tl, formando Tl + en un estado excitado. Alternativamente, un agujero puede quedar atrapado por un ion Tl +, formando Tl ++, que luego atrapa un electrón y forma Tl + en un estado excitado. En cualquier caso, el ión Tl + excitado se relaja hasta su estado fundamental con la emisión de la luz azulada que se puede ver en un cristal centelleador NaI (Tl) en una habitación oscura cuando se acerca una fuente de radiación.

En la imagen anterior de centelleadores que brillan en un campo de radiación fuerte, NaI (Tl) está en una lata a la izquierda para proteger la sal higroscópica de la humedad atmosférica. Su luz de centelleo es azul. El cilindro en el centro es otro escintilador dopado inorgánico, CsI (Tl). Su luz es rojiza. En el extremo derecho hay otro notable centelleador dopado inorgánico, ZnS (Ag). Se utiliza para contar partículas alfa en esta celda de gas.

Answer 2

Los cristales de centelleo utilizados en las cámaras de rayos gamma suelen ser LYSO (oxyorthosilicate de lutecio-itrio) dopados con cerio. Estos se organizan en matrices para que actúen como “píxeles”, y los centelleos provenientes de ellos se combinan en una imagen. PET (tomografía por emisión de positrones) utiliza este método para obtener imágenes. Se introduce un isótopo radioactivo de corta duración en el paciente, y la radiación emitida desde el isótopo desde el interior del cuerpo de la persona es captada por estos cristales de centelleo y combinada en una imagen. LYSO: Cristales de Ce centelleantes de color violeta claro a 428 nm. LYSO: Los centelleadores de ce son, en sí, muy poco radioactivos.

fuente: https://www.linkedin.com/pulse/l …

Los escintiladores NaI: Tl se utilizan en espectroscopia gamma, fluorescencia de rayos X y en contadores geiger de escintilador, que son muy sensibles. Estos son sensibles a una amplia gama de energías de radiación y emiten mucha luz al centellear. La respuesta de Carl Willis también muestra esto muy bien.

Aquí hay un video de YouTube de algunos tipos que usan NaI: Tl para detectar rayos X, donde puedes ver claramente el cristal centelleante:

Answer 3

NO se utiliza en una cámara gamma. Como Carl ha señalado, el cristal dopado se utiliza en un centelleador, pero no se utiliza en una cámara Gamma. Una cámara Gamma contiene una fuente radiactiva que se utiliza para penetrar materiales que de otra manera son opacos a la luz visible y tomar una fotografía de la estructura interna.