Espectroscopia Raman aplicada ao mineral zircão : estudo da influência do annealing e ataque químico em traços de fissão fósseis e induzidos
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
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Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/3554 |
Resumo: | The Fission Track Method is a mineral dating method based on the density and length of fission tracks contained in the crystalline structures of minerals. Zircon (ZrSiO4) due to its physical and chemical characteristics, has wide application, requiring a better understanding of its behavior. The fission tracks (amorphous region created due to the passage of fission fragments) can be generated spontaneously (thousands of years in nature) or induced in the laboratory, by bombarding the sample with thermal neutrons. In this research, we used Raman Spectroscopy to compare the response of minerals that were damaged by spontaneous fission (old crystal structure) and induced fission (new crystal structure) in the face of chemical attack and annealing processes. The zircon samples containing induced fission tracks showed a higher number of waves when subjected to annealing processes. However, when compared with samples containing tracks of fossil fission, a decrease in the wave number is noted, indicating a lower order in its crystalline structure. Samples with induced fission tracks should have greater crystallinity since they were subjected to a annealing to remove damage contained in the grain’s crystalline structure. In addition, samples with track fossil fission submitted to annealing greater than 550 ºC showed an increase in the wave number at half height, indicating a decrease in grain crystallinity. The previous annealing process generated amorphous phases in the irradiated grains, a process demonstrated by the variation in the wave number of these samples towards smaller numbers. |
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Espectroscopia Raman aplicada ao mineral zircão : estudo da influência do annealing e ataque químico em traços de fissão fósseis e induzidosZircãoEspectroscopia RamanAnnealingEstrutura cristalinaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAZirconSpectroscopy RamanAnnealingCrystalline structureThe Fission Track Method is a mineral dating method based on the density and length of fission tracks contained in the crystalline structures of minerals. Zircon (ZrSiO4) due to its physical and chemical characteristics, has wide application, requiring a better understanding of its behavior. The fission tracks (amorphous region created due to the passage of fission fragments) can be generated spontaneously (thousands of years in nature) or induced in the laboratory, by bombarding the sample with thermal neutrons. In this research, we used Raman Spectroscopy to compare the response of minerals that were damaged by spontaneous fission (old crystal structure) and induced fission (new crystal structure) in the face of chemical attack and annealing processes. The zircon samples containing induced fission tracks showed a higher number of waves when subjected to annealing processes. However, when compared with samples containing tracks of fossil fission, a decrease in the wave number is noted, indicating a lower order in its crystalline structure. Samples with induced fission tracks should have greater crystallinity since they were subjected to a annealing to remove damage contained in the grain’s crystalline structure. In addition, samples with track fossil fission submitted to annealing greater than 550 ºC showed an increase in the wave number at half height, indicating a decrease in grain crystallinity. The previous annealing process generated amorphous phases in the irradiated grains, a process demonstrated by the variation in the wave number of these samples towards smaller numbers.CAPESO Método de Traços de Fissão é um método de datação mineral baseado na densidade e comprimento de traços de fissão contidos nas estruturas cristalinas dos minerais. O zircão (ZrSiO4) devido às suas características físicas e químicas, possui ampla aplicação, sendo necessária melhor entendimento de seu comportamento. Os traços de fissão (região amorfa criada devido a passagem de fragmentos de fissão) podem ser gerados espontaneamente (milhares de anos em natureza) ou de forma induzida em laboratório, através do bombardeamento da amostra com nêutrons térmicos. Nesta pesquisa, utilizamos a Espectroscopia Raman para comparação da resposta de minerais que sofreram danos por fissão espontânea (estrutura cristalina velha) e por fissão induzida (estrutura cristalina nova) frente à processos de ataque químico e annealing. As amostras de zircão contendo traços de fissão induzidos apresentaram maior número de onda quando submetidas aos processos de annealing. Entretanto, quando comparadas com as amostras contendo traços de fissão fósseis, percebe-se uma diminuição do número de onda, indicando uma menor ordem em sua estrutura cristalina. As amostras com traços de fissão induzidos deveriam apresentar maior cristalinidade já que foram submetidas a um annealing para remoção de danos contidos na estrutura cristalina do grão. Além disso, as amostras com traços de fissão fósseis submetidas à annealing maior do que 550 ºC apresentaram aumento do número de onda a meia altura, indicando diminuição na cristalinidade do grão. O processo de annealing prévio gerou fases amorfas nos grãos irradiados, processo demonstrado pela variação do número de onda destas amostras no sentido de números menores.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Física (IF)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em FísicaFaria, Jorge Luiz Brito dehttp://lattes.cnpq.br/2516125498547643Faria, Jorge Luiz Brito de568.174.601-15http://lattes.cnpq.br/2516125498547643Bento, Ricardo Rodrigues de França650.318.141-84http://lattes.cnpq.br/0438766445011979568.174.601-15Toledo, Thiago Andrade de006.294.311-16http://lattes.cnpq.br/5138069407379918Silva, João Hermínio da113.950.953-53http://lattes.cnpq.br/6004451845155482Arruda, Alberto Sebastião de275.038.011-15http://lattes.cnpq.br/7710288371318569Pereira, Teldo Anderson da Silva828.486.531-91http://lattes.cnpq.br/1191328184875213Arinos, Natali Félix2022-10-27T21:06:14Z2021-01-272022-10-27T21:06:14Z2020-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisARINOS, Natali Félix. 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The Fission Track Method is a mineral dating method based on the density and length of fission tracks contained in the crystalline structures of minerals. Zircon (ZrSiO4) due to its physical and chemical characteristics, has wide application, requiring a better understanding of its behavior. The fission tracks (amorphous region created due to the passage of fission fragments) can be generated spontaneously (thousands of years in nature) or induced in the laboratory, by bombarding the sample with thermal neutrons. In this research, we used Raman Spectroscopy to compare the response of minerals that were damaged by spontaneous fission (old crystal structure) and induced fission (new crystal structure) in the face of chemical attack and annealing processes. The zircon samples containing induced fission tracks showed a higher number of waves when subjected to annealing processes. However, when compared with samples containing tracks of fossil fission, a decrease in the wave number is noted, indicating a lower order in its crystalline structure. Samples with induced fission tracks should have greater crystallinity since they were subjected to a annealing to remove damage contained in the grain’s crystalline structure. In addition, samples with track fossil fission submitted to annealing greater than 550 ºC showed an increase in the wave number at half height, indicating a decrease in grain crystallinity. The previous annealing process generated amorphous phases in the irradiated grains, a process demonstrated by the variation in the wave number of these samples towards smaller numbers. |
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