Effect of (β and γ) Radiation on the Optical Properties of zinc oxide (ZnO)

Abstract

Abstract The main field of this research is the study of the optical properties of ZnO nanoparticles before and after subjecting to the nuclear radiations (mainly Gamma and Beta). Synthesized ZnO nanoparticles by hydrothermal method and was divided into (10 samples). Used Uv-visible spectrometer as to study the optical properties like (Absorbance, Absorption coefficient, Transmission, Refractive index, Extension coefficients, and the band gab energy).The results showed that the optical properties of the ZnO nanoparticles was modified by the nuclear radiations. In the case of Beta the maximum absorbance at 201 nm while gamma radiation at 370nm ,maximum absorption coefficients for beta was >8.8x10-3 cm-1 while gamma was 9.50 x10-2 cm-1, minimum transmission for beta at 233 nm = 0.09 a.u while gamma at 211nm = 0.45 a.u, maximum extinction coffitions for beta was >2.67 x10-4 while gamma <2.88 x10-5, the maximum refractive indexes for beta radiation was 1.17 meanwhile for gamma was 2.14, and the minimum energy gab calculate to beta was 2.35 eV while gamma was 3.00 eV. And as we can see the results showed that the effect of Gamma radiation dominated than Beta radiation.

المستخلص المجال الأساسي في هذا البحث هو دراسة الخصائص الضوئية ل ZnO في مدى نانومتر قبل وبعد التعرض لإشعاع نووي (بيتا – قاما ).حيث استخدمت طريقة هايدروثيرمل لتحضير عينة إلZnO من مركبين( (NaOH,ZnCl2، قسمت العينة إلى 10 أوزان متساوية بمقدار 0.5 جم، أخذت عينة عياريه لقياس الخصائص الضوئية لها بواسطة جهاز مطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئية. النتائج أوضحت أن الخصائص الضوئية للعينات بعد التعرض للإشعاع النووي قد غيرت في الخصائص الضوئية للعينة المعيارية،عند أشعة بيتا وجد أن أعلى امتصاص كان على مدى طول موجي (201) نانومتر بينما أشعة قاما (370) نانومتر،وأعلى معامل امتصاص لبيتا هو < 8.8x10-3 , بينما أشعة قاما كان9.50 x10-2 cm-1 ،أدنى امتصاصية لأشعه بيتا عند الطول الموجي (233) نانومتر = 0.09 وحدة بينما لأشعة قاما عند الطول الموجي (211) نانومتر0.45 وحدة ، وأعلى معامل إخماد لأشعة بيتا كان2.67 x10-4 <وأما قاما كانت >2.88 x10-5 وكانت أعلى قيمة معامل الانكسار هي1.17 بالنسبة لأشعة بيتا ، و2.14 بالنسبة لأشعة قاما، وعندما حسبت فجوة الطاقة وجد أقل قيمة لها =2.35 إلكترون فولت في حالة التعرض لبيتا 3.00 إلكترون فولت في حالة التعرض لقاما وكما نرى من النتائج أن تأثير أشعة قاما كان أكبر من تأثير أشعة بيتا .