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Mit Plastik von PET-Flaschen Strahlung messen – japanische Forscher entwickeln neuen Kunststoff für Messgeräte

  • 07.07.2011

Szintillationszähler oder –detektoren sind Strahlenmessgeräte, deren zentraler Bestandteil ein so genannter Szintillator ist. Für ihn benötigt man Material mit der Eigenschaft, die Energie der Teilchen, die es durchfliegen, in Form von Licht wieder abzugeben. Verbreitet ist die Verwendung von organischen Plastikmaterialien. Diese müssen jedoch aufwendig aufbereitet werden, was die Herstellungskosten in die Höhe treibt.

(Foto: Kyoto University)

Für dieses Problem könnten japanische Wissenschaftler nun eine Lösung gefunden haben. Denn auch das Material, aus dem ganz gewöhnliche PET-Flaschen bestehen, gibt Ultraviolettstrahlung ab, wenn man es Radioaktivität aussetzt. Das hatte eine Forschungsgruppe um Hidehito Nakamura, Assistenzprofessor mit dem Schwerpunkt Strahlenphysik am Research Reactor Institute der Universität Kyoto, bereits vor einem Jahr entdeckt. Verglichen mit herkömmlichen Plastikszintillatoren, war dieses UV-Licht jedoch sehr schwach. So taten sich die Wissenschaftler der Forschungsgruppe der Kyoto-Universität und des National Institute of Radiological Sciences (NIRS) mit Teijin Chemicals Ltd. zusammen, einem weltweit operierenden Hersteller von Kunststoffen, um die Effizienz des Materials zu erhöhen. Nach einem Jahr ist es ihnen nun gelungen, ein Kunstharz zu entwickeln, dessen Leistung bisherigen Plastikszintillatoren nicht nachsteht und sie sogar übertrifft. Es ist robust, seine Herstellung ist einfach, und sie kostet voraussichtlich nur ein Zehntel so viel. Die Ergebnisse ihrer Arbeit veröffentlichte die Forschungsgruppe am 29. Juni in der Online-Ausgabe des „Europhysics Letter“.  

Seit der Havarie der Atomreaktoren in Fukushima 1 ist die Nachfrage nach Strahlenmessgeräten enorm gestiegen, was auch ihren Preis in die Höhe treibt. Mit dem neuen Material, auf den Namen „Sintirex“ getauft, hofft man nun, die Entwicklung vielfältiger und kostengünstiger Strahlendetektoren vorantreiben zu können. Es lasse sich für verschiedenste Messgeräte verwenden: sowohl für Ganzkörperzähler, mit denen die innere Strahlenbelastung gemessen werden kann, als auch für Detektoren zur Überwachung in Flughäfen und Bahnhöfen oder in Schutzmasken, die Strahlenbelastung visualisieren. Bereits für den Herbst ist die Vermarktung tragbarer Dosimeter vorgesehen. Professor Nakamura sagt: „Durch den Unfall in den Reaktoren von Fukushima 1 ist es notwendig geworden, ein Strahlenmessgerät bei sich zu haben. Ich möchte, dass der Kunststoff in Dosimetern verwendet wird, die an einem Handy-Strap hängen können.“  

Das Potential von „Sintirex“ geht jedoch über die Strahlenmessung hinaus: So wird derzeit geprüft, ob es als Lichtwellenleiter, z.B. in der Telekommunikation, eingesetzt werden kann.  

 

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