For ? forst? hva den nye n?ytronkanonen p? UiO kan brukes til, m? vi f?rst bruke en setning p? hva ioniserende str?ling er: Ioniserende str?ling inneholder s? mye energi at den kan bryte ned kjemiske bindinger.
– Ioniserende str?ling er mye brukt b?de i den medisinske verden og i industrien, forteller Liv Stavsetra, seniorforsker p? Institutt for energiteknikk (IFE) og f?rsteamanuensis II p? Fysisk institutt ved UiO.
Industrien kan bruke ioniserende str?ling til ? unders?ke strukturen p? materialer og hvilke stoffer materialene inneholder uten ? m?tte ty til kjemiske analyser. Det har sine fordeler. Kjemiske analyser l?ser opp materialer og ?delegger dem. Takket v?re teknikken med ioniserende str?ling er det mulig ? gjennomf?re unders?kelsene uten at materialene blir ?delagt.
Et kjent og kj?rt eksempel p? ioniserende str?ling er r?ntgenstr?ling. Dette er elektromagnetisk str?ling. Industrien bruker r?ntgenstr?ling for ? sjekke tilstanden til materialer. R?ntgen er ogs? sv?rt egnet til ? sjekke ut om og hvor beinet ditt er brukket. Smart. Da slipper legene ? skj?re opp beinet ditt for ? sjekke hvor bruddet er. R?ntgenunders?kelser har dessverre en stor svakhet.
– Hvis man tar bilde av noe med lav tetthet som ligger inne i et materiale med h?y tetthet, er det vanskelig ? f? et bilde av hvordan materialet ser ut p? innsiden.
Foruten r?ntgen bruker industrien ogs? en helt annen type ioniserende str?ling som kan avdekke andre egenskaper i materialer. Dette er ioniserende str?ler som best?r av n?ytroner med h?y energi. N?ytroner er de uladde partiklene i en atomkjerne.
Omdannes til radioaktivitet
N? kommer snart det store aha-?yeblikket! N?ytroner kan fanges opp av atomkjerner. Atomkjerner fra det samme grunnstoffet kan ha ulike antall n?ytroner. Disse variasjonene av grunnstoffer kalles for isotoper. Brorparten av isotopene er radioaktive.
N?r en str?m av n?ytroner sendes inn i et materiale, kan de stabile grunnstoffene i materialet bli radioaktive. Radioaktive stoffer sender ut str?ling.
– Hver av isotopene har sin egen signatur med ulike radioaktive egenskaper. Det betyr at vi kan bruke str?lingen fra radioaktive isotoper til ? identifisere grunnstoffene og danne oss et bilde av hva materialet best?r av.
Med denne analysen er det alts? mulig ? finne ut av hvor mye det er av de ulike grunnstoffene uten ? ?delegge materialet.
Denne teknikken kalles for n?ytronaktiveringsanalyse og er viktig for industrien n?r de skal unders?ke om det er ?fremmede? stoffer i et materiale. Som eksempel kan det v?re viktig ? sl? fast at det ikke dukker opp oksygen-forurensning i produksjonen av aluminium, magnesium eller st?l.
Radioaktive sporstoffer
Og som om dette ikke er nok, kan n?ytronaktivering ogs? brukes til ? lage radioaktive sporstoffer. Radioaktive sporstoffer brukes i medisinske unders?kelser, slik som alt fra ? m?le blodtransporten i kroppen og funksjonen til organer som hjerne, hjerte, lever og nyrer til ? spore opp kreftsvulster og metastaser.
Radioaktive sporstoffer er ogs? viktige for oljeindustrien. Geologene spr?yter sporstoffene inn i de geologiske lagene under havbunnen for ? beregne hvor mye olje som er igjen i oljereservoarene.
N?ytronkanonen
IFE og UiO har nettopp installert et splitter nytt n?ytronbestr?lingslaboratorium i kjelleren p? kjernekjemi p? Nedre Blindern. Dette er en n?ytronkanon som skyter ut n?ytroner med h?y energi.
N?ytronkanonen kostet halvannen million kroner og er klar til bruk for studentene allerede h?sten 2024.
– Mengden n?ytroner som kan produseres i dette laboratoriet, er betydelig mindre enn det vi kan lage i en kjernereaktor, men mengden er likevel nok til enkle avbildninger og for ? produsere radioaktive sporstoffer som kan brukes i undervisningen i kjemilaboratoriet, forteller Liv Stavsetra.
IFE har f?tt penger til enda en n?ytronkanon.
– Denne n?ytronkanonen skal kunne brukes av industrien.
Liv Stavsetra ser for seg at n?ytronkanonen kan bli viktig for den norske romfartsindustrien. Satellitter som skytes opp i verdensrommet, er utsatt for mer intens str?ling enn p? landjorda.
En del av denne str?lingen kan best? av den samme energien i n?ytronene som n?ytronkanonen produserer.
– Ved ? bestr?le elektronikk i instrumenter med n?ytronkanonen kan romfartsindustrien teste om instrumentene t?ler str?lingen i verdensrommet over lengre tid.