Estudio de la luminiscencia térmicamente estimulada de óxido de Berilio (BeO) irradiado con radiación gamma - Martinez Baltezar, Rodrigo (Universidad Autónoma Metropolitana, 2018)
La caracterización termoluminiscente de ciertos compuestos, principalmente aislantes se ha convertido en un tema de interés tanto en materia de investigación como en aplicaciones de dosimetría de radiación ionizante [47], [49], [19]. El uso de ´oxido de berilio (BeO) que presenta el fenómeno de luminiscencia térmicamente estimulada (TL), comúnmente llamado Termoluminiscencia, resulta promisorio para la dosimetría de radiación ionizante [7], [53]. Sin embargo, los mecanismos que rigen dicho fenómeno no han sido completamente explicados para este material. En este trabajo se llevó a cabo la caracterización estructural del ´oxido de berilio (BeO : Mg, Si) mediante difracción de rayos X (XRD), encontrándose que este material presenta una estructura hexagonal (wurtzita hexagonal) con parámetros de red de a=2.69790 y c=4.37720, adicionalmente se realizaron estudios de microscopia electrónica de barrido para determinar la cantidad de impurezas presentes y la distribución de estas en el material, encontrándose que dicho material podría contener trazas de magnesio (Mg) y silicio (Si) con un porcentaje en masa de 0.11 y 0.21 % respectivamente, además se realizaron estudios de luminiscencia ópticamente estimulada (Fluorescencia) en pastillas de óxido de berilio radiadas y sin irradiar, encontrándose mediante deconvoluci´on que para una λexc = 330 nm se tienen 4 bandas de emisión centradas en 404, 430, 468 y 545 nm, estas bandas de emisión se presentan tanto en muestras irradiadas y sin irradiar, aunque en las muestras irradiadas se presenta una banda de emisión extra centrada en 416 nm, con lo que se encuentra que el material es sensible a la radiación. Adicionalmente se estudió el comportamiento de las curvas de brillo (TL) del BeO : Mg, Si obtenidas en un largo intervalo de dosis (1.3 a 23.4 Gy) de radiación gamma (Cobalto-60) mediante dos métodos de deconvolución: ’Glow-Fit’ [45] y ’tgcd’ en ’R’ [44], con lo que se investigó el comportamiento de los parámetros termoluminiscentes (temperatura máxima, energía de activación, orden de cinética y factor de frecuencia) en función de la dosis, encontrándose que el primer pico presenta un orden de cinética que varía con la dosis de 1.0 a 1.2, mientras que para el segundo pico el orden de cinética es de 1.0 para casi todo el intervalo de dosis estudiado. La energía de activación también presenta variaciones en el primer pico que van desde 0.9 a 1.1 eV , y para el segundo pico es de 1.1 a 1.2 eV. También se determinó el factor de frecuencia por ambos métodos de deconvolución encontrándose que para el primer pico este es del orden de 1 × 1011 y 1 × 1008 s −1 por Glow-Fit y ’tgcd’ en ’R’ respectivamente. Para el segundo pico el factor de frecuencia es del orden de 1 × 1010 y 1 × 1009 s −1 por Glow-Fit y ’tgcd’ en ’R’ respectivamente. Adicionalmente se compararon los resultados de la deconvolución con los obtenidos por los 3 métodos geométricos de Chen [14], encontrándose poca discrepancia entre ambos métodos. Finalmente se obtuvieron las curvas de respuesta TL en función de la dosis para cada pico de la curva de brillo por ambos métodos: altura del pico y área bajo la curva, encontrándose que el primer pico exhibe una dependencia cuadrática de la respuesta TL en función de la dosis, mientras que el segundo exhibe una dependencia lineal en todo el intervalo de dosis estudiado (1.3 a 23.4 Gy).