Study of thermoluminescence response of SolonÃpole (CE) quartz sensitized by heat treatments and high doses of gamma radiation / Estudo da sensibilizaÃÃo da resposta termoluminescente do quartzo de SolonÃpole (CE) por tratamentos tÃrmicos e altas doses de radiaÃÃo gama

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

A sensibilizaÃÃo da resposta termoluminescente (TL) do quartzo natural foi muito estudada visando a dataÃÃo arqueolÃgica e a dosimetria retrospectiva. Embora a curva de emissÃo TL do quartzo apresente vÃrios picos, apenas a sensibilizaÃÃo do pico que ocorre a aproximadamente 100ÂC foi investigada em profundidade. Trabalhos recentes mostraram que a sensibilizaÃÃo TL do pico a 300ÂC ocorre apenas quando altas doses de radiaÃÃo gama sÃo administradas em cristais naturais cujas concentraÃÃes relativas de impurezas Li/Al e Li/OH sÃo elevadas. Observou-se tambÃm que a sensibilizaÃÃo depende da intensidade de dose utilizada. Entretanto, poucas medidas foram realizadas no intervalo que antecede 50 kGy. AlÃm disso, nÃo foi esclarecido como os tratamentos tÃrmicos podem influenciar a sensibilidade TL do quartzo. Portanto, o objetivo deste trabalho à estudar a sensibilizaÃÃo da resposta TL do quartzo natural por tratamentos tÃrmicos e altas doses de radiaÃÃo gama. Para isto, foram extraÃdos cinqÃenta e cinco discos com 6x1 mm2 de um bloco procedente de SolonÃpole (CE). Os discos foram separados em seis lotes de acordo com a proximidade da resposta TL entre 160ÂC e 320ÂC. Um dos lotes foi submetido à doses de radiaÃÃo (60Co) a partir de 2 kGy, chegando a uma dose acumulada de 50 kGy. Outros trÃs lotes foram inicialmente tratados a 500ÂC, 800ÂC e 1000ÂC e posteriormente irradiados com duas doses de 25 kGy. As curvas de emissÃo e as curvas de calibraÃÃo, para dose-teste de 0,1 a 30 mGy, foram obtidas apÃs cada procedimento de sensibilizaÃÃo. Amostras retangulares de 10x10 mm2 foram utilizadas para caracterizar os defeitos pontuais relacionados Ãs impurezas de Al e OH em funÃÃo dos procedimentos de sensibilizaÃÃo. O centro [AlO4] foi caracterizado por espectroscopia no UV-VIS e os centros [AlO4/H+]Â, [H4O4] e Li-OH, por espectroscopia infravermelho. Como resultado, foi observado que o material em sua condiÃÃo natural apresenta um pico a 325ÂC, mas este possui baixa intensidade TL. Os tratamentos tÃrmicos nÃo sensibilizam o pico a 300ÂC, o que ocorre somente apÃs a administraÃÃo de doses acima de 2 kGy. Utilizando apenas altas doses, observou-se que a sensibilidade TL aumenta atà 15 kGy. Acima desta dose, a sensibilidade TL praticamente nÃo se modifica. Observou-se que a concentraÃÃo do centro [AlO4]Â, que atua como centro de recombinaÃÃo, aumenta em funÃÃo da dose acumulada, mesmo para doses acima de 15 kGy. Portanto, concluiu-se que a estabilizaÃÃo da sensibilidade TL està relacionada à quantidade de armadilhas de elÃtrons. Por outro lado, observou-se que o Ãon Li+ à dissociado do centro Li-OH por irradiaÃÃo e tratamentos tÃrmicos. Verificou-se ainda que para doses acumuladas acima de 15 kGy, acompanhadas de trÃs tratamentos a 400ÂC, o centro Li-OH nÃo se restitui por completo. Desta forma, foi sugerido que os Ãons Li+ formam armadilhas competidoras. O aumento da concentraÃÃo de armadilhas competidoras pode explicar a estabilizaÃÃo da sensibilidade TL acima de 15 kGy. Verificou-se que o procedimento de sensibilizaÃÃo mais adequado para este cristal envolve um tratamento a 1000ÂC, dose de 25 kGy e trÃs tratamentos tÃrmicos a 400ÂC

ASSUNTO(S)

point defects fisica nuclear centros luminescentes pre-dose impurezas impurities prÃ-dose luminescent centers defeitos pontuais

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