Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні

Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні

Синтетичний гідроксилапатит кальцію Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ є дуже подібним до головної мінеральної складової твердих тканин живих організмів і тому активно застосовується в інноваційній медицині як наповнювач штучних кісток, для виготовлення імплантатів, в стоматології тощо. Здебільшого такі об'єкти...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2020
Автори: Дорошенко, І.Ю., Подуст, Г.П., Дегода, В.Я.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2020
Назва видання:Доповіді НАН України
Теми:
Фізика
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170261
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні / І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 1. — С. 49-53. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-170261
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1702612025-02-23T18:34:01Z Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні Luminescence of calcium hydroxyapatite at Xray irradiation Люминесценция гидроксилапатита кальция при рентгеновском облучении Дорошенко, І.Ю. Подуст, Г.П. Дегода, В.Я. Фізика Синтетичний гідроксилапатит кальцію Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ є дуже подібним до головної мінеральної складової твердих тканин живих організмів і тому активно застосовується в інноваційній медицині як наповнювач штучних кісток, для виготовлення імплантатів, в стоматології тощо. Здебільшого такі об'єкти перебувають у водному середовищі, і невеликі кластери води були нещодавно виявлені всередині наноструктурованого гідроксилапатиту кальцію. Оскільки присутність води може істотно впливати на фізичні та хімічні властивості мінералів, інформація про взаємодію наноструктурованого гідроксилапатиту кальцію з молекулами води може виявитись корисною з практичної точки зору. Досліджувались спектри люмінесценції двох різних зразків гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському збудженні при температурах 295 та 85 К. При кімнатній температурі (295 К) для обох зразків реєструється смуга рентгенолюмінесценції з максимумом близько 550 нм. При низькій температурі (85 К) спектри першого і другого зразків істотно відрізняються один від одного. У спектрі першого зразка присутня смуга з максимумом на 550 нм, лише більшої інтенсивності, ніж при кімнатній температурі. А у спектрі другого зразка з'являється ще одна широка смуга в діапазоні 300—500 нм, яка була відсутня при кімнатній температурі. Таку відмінність можна пояснити різним рівнем гідратації зразків — у першому зразку може бути присутня велика кількість інкорпорованих молекул води, які є центрами гасіння рентгенолюмінесценції, а в другому зразку молекул води (і/або гідроксильних груп) менше, тому у спектрі реєструються дві смуги. Для другого зразка вдалося зареєструвати фосфоресценцію і термостимульовану люмінесценцію після рентгенівського опромінення при 85 К. Synthetic calcium hydroxyapatite Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ is very similar to the main mineral component of the hard tissues of living organisms. Thus, it is actively used in innovative medicine as a filler for artificial bones, for the manufacture of implants, in dentistry, etc. Mostly, such objects are in the aqueous environment, and small clusters of water have recently been discovered inside nanostructured calcium hydroxyapatite. Since the presence of water can significantly affect physical and chemical properties of minerals, information on the interaction of nanostructured calcium hydroxyapatite with water molecules can be useful from a practical point of view. Luminescence spectra of two different samples of calcium hydroxyapatite were studied under Xray excitation at temperatures 295 K and 85 K. At room temperature (295 K), an Xray luminescence band was registered for both samples with a maximum at about 550 nm. At a low temperature (85 K), the spectra of the first and second samples differ significantly from each other. The spectrum of the first sample contains a band with a maximum at 550 nm, but with a higher intensity than that at room temperature. In the spectrum of the second sample, another wide band appears in the range 300500 nm, which was absent at room temperature. This difference can be explained by the different degrees of hydration of the samples — in the first sample, a large number of incorporated water molecules can be present acting as quenching centers of Xray luminescence. In the second sample, there are fewer water molecules (and/or hydroxyl groups). Therefore, two bands are recorded in the spectrum. For the second sample, it was possible to register phosphorescence and thermally stimulated luminescence after the Xray irradiation at 85 K. Синтетический гидроксилапатит кальция Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ подобен основной минеральной составляющей твердых тканей живых организмов и поэтому активно используется в инновационной медицине как наполнитель искусственных костей, для изготовления имплантатов, в стоматологии и др. Преимущественно такие объекты находятся в водной среде, и небольшие кластеры воды были недавно обнаружены внутри наноструктурированного гидроксилапатита кальция. Поскольку присутствие воды может существенно влиять на физические и химические свойства минералов, информация о взаимодействии наноструктурированного гидроксилапатита кальция с молекулами воды может оказаться полезной с практической точки зрения. Были исследованы спектры люминесценции двух разных образцов гидроксилапатита кальция при рентгеновском возбуждении при температурах 295 и 85 К. При комнатной температуре (295 К) для обоих образцов регистрируется полоса рентгенолюминесценции с максимумом около 550 нм. При низкой температуре (85 К) спектры первого и второго образцов существенно отличаются друг от друга. В спектре первого образца присутствует полоса с максимумом на 550 нм, только большей интенсивности, чем при комнатной температуре. А в спектре второго образца появляется еще одна широкая полоса в диапазоне 300— 500 нм, отсутствовавшая при комнатной температуре. Такое отличие можно объяснить разной степенью гидратации образцов – в первом образце может присутствовать большое количество инкорпорированных молекул воды, которые выступают центрами тушения рентгенолюминесценции, а во втором образце молекул воды (и/или гидроксильных групп) меньше, поэтому в спектре регистрируются две полосы. Для второго образца удалось зарегистрировать фосфоресценцию и термостимулированную люминесценцию после рентгеновского облучения при 85 К. 2020 Article Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні / І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 1. — С. 49-53. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.01.049 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170261 535.37 uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Фізика
Фізика
spellingShingle Фізика
Фізика
Дорошенко, І.Ю.
Подуст, Г.П.
Дегода, В.Я.
Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
Доповіді НАН України
description Синтетичний гідроксилапатит кальцію Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ є дуже подібним до головної мінеральної складової твердих тканин живих організмів і тому активно застосовується в інноваційній медицині як наповнювач штучних кісток, для виготовлення імплантатів, в стоматології тощо. Здебільшого такі об'єкти перебувають у водному середовищі, і невеликі кластери води були нещодавно виявлені всередині наноструктурованого гідроксилапатиту кальцію. Оскільки присутність води може істотно впливати на фізичні та хімічні властивості мінералів, інформація про взаємодію наноструктурованого гідроксилапатиту кальцію з молекулами води може виявитись корисною з практичної точки зору. Досліджувались спектри люмінесценції двох різних зразків гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському збудженні при температурах 295 та 85 К. При кімнатній температурі (295 К) для обох зразків реєструється смуга рентгенолюмінесценції з максимумом близько 550 нм. При низькій температурі (85 К) спектри першого і другого зразків істотно відрізняються один від одного. У спектрі першого зразка присутня смуга з максимумом на 550 нм, лише більшої інтенсивності, ніж при кімнатній температурі. А у спектрі другого зразка з'являється ще одна широка смуга в діапазоні 300—500 нм, яка була відсутня при кімнатній температурі. Таку відмінність можна пояснити різним рівнем гідратації зразків — у першому зразку може бути присутня велика кількість інкорпорованих молекул води, які є центрами гасіння рентгенолюмінесценції, а в другому зразку молекул води (і/або гідроксильних груп) менше, тому у спектрі реєструються дві смуги. Для другого зразка вдалося зареєструвати фосфоресценцію і термостимульовану люмінесценцію після рентгенівського опромінення при 85 К.
format Article
author Дорошенко, І.Ю.
Подуст, Г.П.
Дегода, В.Я.
author_facet Дорошенко, І.Ю.
Подуст, Г.П.
Дегода, В.Я.
author_sort Дорошенко, І.Ю.
title Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
title_short Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
title_full Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
title_fullStr Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
title_full_unstemmed Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
title_sort люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate 2020
topic_facet Фізика
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170261
citation_txt Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні / І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 1. — С. 49-53. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
series Доповіді НАН України
work_keys_str_mv AT dorošenkoíû lûmínescencíâgídroksilapatitukalʹcíûprirentgenívsʹkomuopromínenní
AT podustgp lûmínescencíâgídroksilapatitukalʹcíûprirentgenívsʹkomuopromínenní
AT degodavâ lûmínescencíâgídroksilapatitukalʹcíûprirentgenívsʹkomuopromínenní
AT dorošenkoíû luminescenceofcalciumhydroxyapatiteatxrayirradiation
AT podustgp luminescenceofcalciumhydroxyapatiteatxrayirradiation
AT degodavâ luminescenceofcalciumhydroxyapatiteatxrayirradiation
AT dorošenkoíû lûminescenciâgidroksilapatitakalʹciâprirentgenovskomoblučenii
AT podustgp lûminescenciâgidroksilapatitakalʹciâprirentgenovskomoblučenii
AT degodavâ lûminescenciâgidroksilapatitakalʹciâprirentgenovskomoblučenii
first_indexed 2025-11-24T11:21:56Z
last_indexed 2025-11-24T11:21:56Z
_version_ 1849670569929211904
fulltext 49 ОПОВІДІ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ ISSN 1025­6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 1: 49—53 В інноваційній медицині широко використовуються синтетичні наноструктуровані матеріали. Особливе місце серед цих застосувань займає гідроксилапатит кальцію Ca10(PO4)6(OH)2, який є надзвичайно подібним до головної мінеральної складової твердих тканин (кісткова тканина, зубна емаль, дентин тощо) і тому має високу біосумісність з ними [1, 2]. Гідрокси­ лапатит кальцію штучно синтезується і застосовується як наповнювач штучних кісток, для виготовлення імплантатів тощо [3—5]. В порожнинах наноструктурованого гідроксила­ © І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода, 2020 https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.01.049 УДК 535.37 І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, Київ E­mail: dori11@ukr.net Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні Представлено академіком НАН України Л.А. Булавіним Синтетичний гідроксилапатит кальцію Ca10(PO4)6(OH)2 є дуже подібним до головної мінеральної складової твердих тканин живих організмів і тому активно застосовується в інноваційній медицині як наповнювач штучних кісток, для виготовлення імплантатів, в стоматології тощо. Здебільшого такі об’єкти перебува­ ють у водному середовищі, і невеликі кластери води були нещодавно виявлені всередині наноструктуровано­ го гідроксилапатиту кальцію. Оскільки присутність води може істотно впливати на фізичні та хімічні властивості мінералів, інформація про взаємодію наноструктурованого гідроксилапатиту кальцію з моле­ кулами води може виявитись корисною з практичної точки зору. Досліджувались спектри люмінесценції двох різних зразків гідроксилапатиту кальцію при рентгенів­ ському збудженні при температурах 295 та 85 К. При кімнатній температурі (295 К) для обох зразків реєструється смуга рентгенолюмінесценції з максимумом близько 550 нм. При низькій температурі (85 К) спектри першого і другого зразків істотно відрізняються один від одного. У спектрі першого зразка присут­ ня смуга з максимумом на 550 нм, лише більшої інтенсивності, ніж при кімнатній температурі. А у спектрі другого зразка з’являється ще одна широка смуга в діапазоні 300—500 нм, яка була відсутня при кімнатній температурі. Таку відмінність можна пояснити різним рівнем гідратації зразків — у першому зразку може бути присутня велика кількість інкорпорованих молекул води, які є центрами гасіння рентгенолюмінесцен­ ції, а в другому зразку молекул води (і/або гідроксильних груп) менше, тому у спектрі реєструються дві смуги. Для другого зразка вдалося зареєструвати фосфоресценцію і термостимульовану люмінесценцію піс­ ля рентгенівського опромінення при 85 К. Ключові слова: гідроксилапатит кальцію, люмінесценція, рентгенівське збудження, спектроскопія. ФІЗИКА 50 ISSN 1025­6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 1 І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода патиту кальцію можуть бути присутні невеликі кластери води [6]. Присутність навіть не­ великої кількості води може істотно впливати на фізичні та хімічні властивості мінералів, отже інформація про особливості взаємодії молекул води з такими наноструктурованими матеріалами може виявитись дуже корисною з практичної точки зору, зважаючи на широке їх застосування в стоматології, ортопедії, косметології, щелепно­лицевій хірургії, де зде­ більшого вони перебувають у водному середовищі. Досліджувалась люмінесценція при рентгенівському збудженні двох різних зразків синтетичного гідроксилапатиту кальцію. Обидва зразки мали вигляд порошку білого ко­ льору. Перший зразок було синтезовано в приватній лабораторії в Україні, другий — при­ дбано в Sigma Aldrich, марки х.ч. Для спектральних досліджень кожний зразок поміщався у спеціальну кювету, яку встановлювали на мідний тримач всередині вакуумного кріостату. Проводили експериментальні дослідження спектрів рентгенолюмінесценції (XRL) при двох різних температурах — 85 і 295 К. Для другого зразка вдалося зареєструвати фосфорес­ ценцію і термостимульовану люмінесценцію після рентгенівського опромінення при 85 К. Зразки синтетичного Ca10(PO4)6(OH)2 опромінювали інтегральним випромінюван­ ням рентгенівської трубки БСВ (Cu, 20 кВ, 25 мА, L = 130 мм, РХ = 0,25 мВт/см2) через бе­ рилієве вікно в кріостаті. Для реєстрації свічення зразка використовували одночасно два оптичних канали: інтегральний і спектральний. При використанні інтегрального каналу люмінесцентне випромінювання від зразка фокусується за допомогою кварцової лінзи на фотокатод фотоелектричного помножувача ФЕП­106 з високою спектральною чутли віс тю в області 350—820 нм. Для реєстрації спектральної складової використовувався світло сильний монохроматор МДР­2 (дифракційна ґратка 600 штрихів/мм) та приймач ФЕП­106. Спект­ Рис. 1. Спектри рентгенолюмінесценції першого зразка гідрокси­ лапатиту кальцію при температурах 295 (1) та 85 К (2) 51ISSN 1025­6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 1 Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні Рис. 2. Спектри рентгенолюмінесценції другого зразка гідроксилапа­ титу при температурах 295 (1) і 85 К (2) ри виправляли на спектральну чутливість реєструючої системи. Використання двох каналів реєстрації люмінесценції дозволяє приблизно оцінити спектральний склад свічення при ма­ лій його інтенсивності. На рис. 1 і 2 наведено зареєстровані спектри рентгенолюмінесценції гідроксилапати­ та при температурах 295 та 85 К для першого і другого зразків відповідно. Як видно з рис. 1, для зразка 1 при обох температурах максимум свічення спостерігається на довжині хвилі приблизно 550 нм, проте при низькій температурі його інтенсивність вища приблиз­ но у 1,5 рази. Для другого зразка при температурі 295 К теж спостерігається люмінесценція з макси­ мумом на довжині хвилі близько 550 нм. При охолодженні зразка до температури 85 К ін­ тенсивність цієї смуги зростає більш ніж удвічі. Проте це не головна відмінність, що вини­ кає при зниженні температури зразка. Найцікавішим є те, що при низькій температурі у спектрі з’являється ще одна широка смуга в діапазоні від 300 до 500 нм, контур якої має складну форму. Крім того, лише для другого зразка вдалося зареєструвати фосфоресценцію і термостимульовану люмінесценцію після рентгенівського опромінення при 85 К. Факт присутності смуги люмінесценції на довжинах хвиль 300—500 нм у спектрі дру­ гого зразка і відсутності її у спектрі першого зразка можна пояснити різними ступенем чи­ стоти зразків, а саме різним рівнем їх гідратації. Гідроксильні групи є центрами гасіння сві­ чення, тому у зразка з великою кількістю гідроксильних груп (і/або молекул води) рент­ генолюмінесценція не реєструється, так само як і фосфоресценція та термостимульована люмінесценція. Для перевірки цієї гіпотези необхідно визначити ступені гідратації обох зразків, це можна зробити за допомогою методів коливальної спектроскопії. 52 ISSN 1025­6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020. № 1 І.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода Експериментально зареєстровані спектри рентгенолюмінісценції, фосфоресценції та термостимульованої люмінесценції різних зразків гідроксилапатиту кальцію відкривають перспективи для дослідження впливу рівня гідратації зразків на його структуру та фізичні властивості. ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА 1. Brown P.W., Constantz B. (Eds.), Hydroxyapatite and Related Materials, CRC Press, 1994. 2. Карбовский В.Л., Шпак А.П. Апатиты и апатитоподобные соединения. Электронная структура и свой­ ства. Киев: Наук. думка, 2010. 382 с. 3. Kim J.Y., Fenton R.R., Hunter B.A., Kennedy B.J. Powder diffraction studies of synthetic calcium and lead apatites. Austral. J.Chem. 2000. 53, № 8. Р. 679—686. 4. Ikoma T., Yamazaki A., Nakamura S., Akao M. Preparation and structure refinement of monoclinic hydro xya­ patite. J. Solid State Chem. 1999. 144, 2, р. 272—276. 5. Weng W., Baptista J.L. A new synthesis of hydroxyapatite. J. European Ceramic Society. 1997. 17, № 9. Р. 1151—1156. 6. Kristinaitytė К., Dagys L., Kausteklis J., Klimavicius V., Doroshenko I., Pogorelov V., Valevičienė N. R., Balevicius V. NMR and FTIR studies of clustering of water molecules: from low­temperature matrices to nano­structured materials used in innovative medicine. J. Molecular Liquids. 2017. 235. P. 1—6. Надійшло до редакції 01.10.2019 REFERENCES 1. Brown, P. W. & Constantz, B. (Eds.). (1994). Hydroxyapatite and Related Materials, CRC Press. 2. Karbovskii, V. L. & Shpak, A. P. (2010). Apatites and Apatite­Like Compounds. Electron Structute and Properties. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian). 3. Kim, J. Y., Fenton, R. R., Hunter, B. A. & Kennedy, B. J. (2000). Powder diffraction studies of synthetic cal­ cium and lead apatites. Austral. J. Chem., 53, No. 8, pp. 679­686. 4. Ikoma, T., Yamazaki, A., Nakamura, S. & Akao, M. (1999). Preparation and structure refinement of monoclinic hydroxyapatite. J. Solid State Chemi., 144, No. 2, рp. 272­276. 5. Weng, W. & Baptista, J. L. (1997). A new synthesis of hydroxyapatite. J. European Ceramic Society, 17, No. 9, pp. 1151­1156. 6. Kristinaitytė, К., Dagys, L., Kausteklis, J., Klimavicius, V., Doroshenko, I., Pogorelov, V., Valevičienė, N. R. & Balevicius, V. (2017). NMR and FTIR studies of clustering of water molecules: from low­temperature matrices to nano­structured materials used in innovative medicine. J. Molecular Liquids, 235, pp. 1­6. Received 01.10.2019 И.Ю. Дорошенко, Г.П. Подуст, В.Я. Дегода Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, Киев E­mail: dori11@ukr.net ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ГИДРОКСИЛАПАТИТА КАЛЬЦИЯ ПРИ РЕНТГЕНОВСКОМ ОБЛУЧЕНИИ Синтетический гидроксилапатит кальция Ca10(PO4)6(OH)2 подобен основной минеральной составляю­ щей твердых тканей живых организмов и поэтому активно используется в инновационной медицине как наполнитель искусственных костей, для изготовления имплантатов, в стоматологии и др. Преимуще­ ственно такие объекты находятся в водной среде, и небольшие кластеры воды были недавно обнаружены внутри наноструктурированного гидроксилапатита кальция. Поскольку присутствие воды может суще­ ственно влиять на физические и химические свойства минералов, информация о взаимодействии нано­ 53ISSN 1025­6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 1 Люмінесценція гідроксилапатиту кальцію при рентгенівському опроміненні структурированного гидроксилапатита кальция с молекулами воды может оказаться полезной с практи­ ческой точки зрения. Были исследованы спектры люминесценции двух разных образцов гидроксилапатита кальция при рентгеновском возбуждении при температурах 295 и 85 К. При комнатной температуре (295 К) для обоих образцов регистрируется полоса рентгенолюминесценции с максимумом около 550 нм. При низкой темпе­ ратуре (85 К) спектры первого и второго образцов существенно отличаются друг от друга. В спектре пер­ вого образца присутствует полоса с максимумом на 550 нм, только большей интенсивности, чем при ком­ натной температуре. А в спектре второго образца появляется еще одна широкая полоса в диапазоне 300— 500 нм, отсутствовавшая при комнатной температуре. Такое отличие можно объяснить разной степенью гидратации образцов – в первом образце может присутствовать большое количество инкорпорированных молекул воды, которые выступают центрами тушения рентгенолюминесценции, а во втором образце моле­ кул воды (и/или гидроксильных групп) меньше, поэтому в спектре регистрируются две полосы. Для вто­ рого образца удалось зарегистрировать фосфоресценцию и термостимулированную люминесценцию по­ сле рентгеновского облучения при 85 К. Ключевые слова: гидроксилапатит кальция, люминесценция, рентгеновское возбуждение, спектроскопия. I.Yu. Doroshenko, G.P. Podust, V.Ya. Degoda Taras Shevchenko National University of Kyiv E­mail: dori11@ukr.net LUMINESCENCE OF CALCIUM HYDROXYAPATITE AT X­RAY IRRADIATION Synthetic calcium hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 is very similar to the main mineral component of the hard tissues of living organisms. Thus, it is actively used in innovative medicine as a filler for artificial bones, for the manufacture of implants, in dentistry, etc. Mostly, such objects are in the aqueous environment, and small clusters of water have recently been discovered inside nanostructured calcium hydroxyapatite. Since the presence of water can significantly affect physical and chemical properties of minerals, information on the interaction of nanostructured calcium hydroxyapatite with water molecules can be useful from a practical point of view. Luminescence spectra of two different samples of calcium hydroxyapatite were studied under X­ray excitation at temperatures 295 K and 85 K. At room temperature (295 K), an X­ray luminescence band was registered for both samples with a maximum at about 550 nm. At a low temperature (85 K), the spectra of the first and second samples differ significantly from each other. The spectrum of the first sample contains a band with a maximum at 550 nm, but with a higher intensity than that at room temperature. In the spectrum of the second sample, another wide band appears in the range 300­500 nm, which was absent at room temperature. This difference can be explained by the different degrees of hydration of the samples — in the first sample, a large number of incorporated water molecules can be present acting as quenching centers of X­ray luminescence. In the second sample, there are fewer water molecules (and/or hydroxyl groups). Therefore, two bands are recorded in the spectrum. For the second sample, it was possible to register phosphorescence and thermally stimulated luminescence after the X­ray irradiation at 85 K. Keywords: calcium hydroxyapatite, luminescence, X­ray irradiation, spectroscopy.

Схожі ресурси