Niesamowity przełom Polaków. Naukowcy z NCBJ potrafią zajrzeć do wnętrza materiałów!
Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych opracowali innowacyjną metodę pozwalającą wykrywać ukryte warstwy miedzi wewnątrz złożonych materiałów bez konieczności ich uszkadzania.
Osiągnięcie to może znacząco poszerzyć możliwości badań nieniszczących, które odgrywają ważną rolę między innymi w archeologii, lotnictwie, elektronice oraz inżynierii materiałowej.
Badania nieniszczące są szczególnie cenne wszędzie tam, gdzie analizowane obiekty mają dużą wartość historyczną, naukową lub technologiczną. Dzięki metodom spektroskopowym można badać skład materiałów bez pobierania próbek i bez ingerencji w ich strukturę. Problem pojawia się jednak wtedy, gdy interesujące naukowców elementy znajdują się głęboko pod powierzchnią. Dobrym przykładem są starożytne monety wykonane z miedzianego rdzenia pokrytego cienką warstwą srebra. Standardowe techniki spektroskopowe często nie są w stanie „zajrzeć” wystarczająco głęboko, aby wykryć ukrytą warstwę miedzi. Z kolei bardziej zaawansowana neutronowa analiza aktywacyjna wymaga dostępu do reaktora badawczego, co znacznie ogranicza możliwość jej powszechnego wykorzystania.
Testy potwierdziły skuteczność nowej metody
Aby rozwiązać ten problem, zespół specjalistów z Narodowego Centrum Badań Jądrowych stworzył autorską metodę o nazwie COCONEC. Technologia wykorzystuje wiązkę elektronów z akceleratora do wywoływania reakcji jądrowych w badanym materiale. W efekcie powstaje izotop miedzi emitujący charakterystyczne promieniowanie gamma, które pozwala jednoznacznie potwierdzić obecność miedzianego rdzenia ukrytego pod innymi warstwami metalu. To pierwsze na świecie rozwiązanie łączące separację neutronów wywoływaną elektronami ze spektroskopią gamma w badaniach nieniszczących. Przeprowadzone testy potwierdziły skuteczność nowej metody w wykrywaniu miedzi znajdującej się wewnątrz wielowarstwowych materiałów.
Znaczenie tego odkrycia wykracza daleko poza archeometrię. Nowa technika może znaleźć zastosowanie w przemyśle lotniczym i kosmicznym, gdzie niezwykle ważna jest kontrola jakości skomplikowanych wielowarstwowych elementów konstrukcyjnych. Może być również wykorzystywana w elektronice, w której warstwy miedzi są kluczowym elementem wielu podzespołów i układów elektronicznych. Metoda COCONEC daje także możliwość badania delikatnych i nieregularnych obiektów bez ryzyka ich uszkodzenia. To szczególnie istotne w przypadku zabytków archeologicznych i historycznych artefaktów, których nie można poddawać inwazyjnym analizom.
Naukowcy planują dalszy rozwój technologii poprzez udoskonalanie parametrów akceleratora oraz systemów detekcji. Dzięki temu metoda może stać się ważnym narzędziem wszędzie tam, gdzie potrzebna jest dokładna analiza wnętrza materiałów bez naruszania ich struktury. Opracowanie tej technologii wzmacnia również pozycję polskich badań jądrowych i pokazuje, że nowoczesne rozwiązania tworzone w kraju mogą znaleźć praktyczne zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i przemysłu.
Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych
Czytaj też: Przełom w monitoringu rzek na Ziemi. Wszystko dzięki satelitom
Grafika tytułowa: ThisisEngineering / Unsplash
