Doelmaterialen

Doelmaterialen zijn materialen die fungeren als doelwit bij bestraling in wetenschappelijk onderzoek, productie van radioactieve isotopen en analyse van nucleaire reacties. Tijdens een experiment wordt het doelwit bestraald met deeltjes of straling (bijvoorbeeld protonen, neutronen of fotonen), en de vorm, samenstelling en zuiverheid van het doelmateriaal bepalen welke reacties mogelijk zijn en hoeveel warmte er wordt gegenereerd.

Veelvoorkomende doelmaterialen zijn metalen folies of platen (zoals goud, uranium, thorium, tantalum en tungsten), koolstofmaterialen (grafiet) en keramische verbindingen (zoals beryllium of BeO). Soms worden isotopisch verrijkte materialen gebruikt om specifieke reacties te bevorderen. Doelmaterialen kunnen ook samengestelde of gelaagde structuren zijn die zijn ontworpen voor betere warmteafvoer of mechanische stabiliteit.

Bij de selectie spelen factoren mee zoals de gewenste reactiekanalen en productopbrengsten, de relevante kross-sectie bij de bestraling, de heat load en thermische geleidbaarheid, en de fabricagemogelijkheden. Ook radiologische veiligheid en de mogelijkheid om activatieproducten te verwijderen zijn cruciaal. Doelassemblages vereisen vaak koelers en mechanische ondersteuning om de integriteit te behouden.

Toepassingen omvatten onder meer de productie van medische isotopen, fundamenteel en toegepast onderzoek naar nucleaire reacties en materiaaleigenschappen onder stralingsbelasting. Doelmaterialen vormen een essentieel onderdeel van target-systemen en vereisen zorgvuldige planning, fabricage en veilig beheer van de resulterende radioactieve bijproducten.