Estudo da sensibilização da resposta termoluminescente do quartzo de Solonópole (CE) por tratamentos térmicos e altas doses de radiação gama

• Autor(a) principal: SOUZA, Leonardo Bruno Ferreira de
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/9790
• topic: Pré-dose; Defeitos pontuais; Impurezas; Centros luminescentes

A sensibilização da resposta termoluminescente (TL) do quartzo natural foi muito estudada visando a datação arqueológica e a dosimetria retrospectiva. Embora a curva de emissão TL do quartzo apresente vários picos, apenas a sensibilização do pico que ocorre a aproximadamente 100°C foi investigada em profundidade. Trabalhos recentes mostraram que a sensibilização TL do pico a 300°C ocorre apenas quando altas doses de radiação gama são administradas em cristais naturais cujas concentrações relativas de impurezas Li/Al e Li/OH são elevadas. Observou-se também que a sensibilização depende da intensidade de dose utilizada. Entretanto, poucas medidas foram realizadas no intervalo que antecede 50 kGy. Além disso, não foi esclarecido como os tratamentos térmicos podem influenciar a sensibilidade TL do quartzo. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar a sensibilização da resposta TL do quartzo natural por tratamentos térmicos e altas doses de radiação gama. Para isto, foram extraídos cinqüenta e cinco discos com 6x1 mm2 de um bloco procedente de Solonópole (CE). Os discos foram separados em seis lotes de acordo com a proximidade da resposta TL entre 160°C e 320°C. Um dos lotes foi submetido à doses de radiação (60Co) a partir de 2 kGy, chegando a uma dose acumulada de 50 kGy. Outros três lotes foram inicialmente tratados a 500°C, 800°C e 1000°C e posteriormente irradiados com duas doses de 25 kGy. As curvas de emissão e as curvas de calibração, para dose-teste de 0,1 a 30 mGy, foram obtidas após cada procedimento de sensibilização. Amostras retangulares de 10x10 mm2 foram utilizadas para caracterizar os defeitos pontuais relacionados às impurezas de Al e OH em função dos procedimentos de sensibilização. O centro [AlO4]° foi caracterizado por espectroscopia no UV-VIS e os centros [AlO4/H+]°, [H4O4]° e Li-OH, por espectroscopia infravermelho. Como resultado, foi observado que o material em sua condição natural apresenta um pico a 325°C, mas este possui baixa intensidade TL. Os tratamentos térmicos não sensibilizam o pico a 300°C, o que ocorre somente após a administração de doses acima de 2 kGy. Utilizando apenas altas doses, observou-se que a sensibilidade TL aumenta até 15 kGy. Acima desta dose, a sensibilidade TL praticamente não se modifica. Observou-se que a concentração do centro [AlO4]°, que atua como centro de recombinação, aumenta em função da dose acumulada, mesmo para doses acima de 15 kGy. Portanto, concluiu-se que a estabilização da sensibilidade TL está relacionada à quantidade de armadilhas de elétrons. Por outro lado, observou-se que o íon Li+ é dissociado do centro Li-OH por irradiação e tratamentos térmicos. Verificou-se ainda que para doses acumuladas acima de 15 kGy, acompanhadas de três tratamentos a 400°C, o centro Li-OH não se restitui por completo. Desta forma, foi sugerido que os íons Li+ formam armadilhas competidoras. O aumento da concentração de armadilhas competidoras pode explicar a estabilização da sensibilidade TL acima de 15 kGy. Verificou-se que o procedimento de sensibilização mais adequado para este cristal envolve um tratamento a 1000°C, dose de 25 kGy e três tratamentos térmicos a 400°C