碘化钠晶体为什么要掺铊

碘化钠晶体掺铊是为了提高其闪烁效率。碘化钠晶体本身可以将入射的高能粒子转化为光子,并发出可见光,也就是所谓的“闪烁”。但是,纯的碘化钠晶体对于低能量的粒子,如γ射线,其闪烁效率较低,因为这些粒子在晶体中的能量释放方式与高能粒子不同。

而当晶体中掺杂铊元素时,部分碘离子会被替换成铊离子,形成TlI(碘化铊)晶体区域。铊离子比碘离子具有更强的原子半径和更小的电子云,因此它们对入射粒子的能量释放更敏感,可以提高晶体对低能量粒子的响应度,从而提高其闪烁效率。同时,TlI晶体区域也会发出更多的光子,进一步增强晶体的闪烁信号。

因此,掺铊可以提高碘化钠晶体的闪烁灵敏度和响应度,使其在核物理学、医学影像等领域中得到广泛应用。