Estudo e desenvolvimento de materiais termoluminescentes para aplicações em dosimetria das radiações ionizantes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Forner, Laís Aparecida
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-24062019-102437/
Resumo: O desenvolvimento tecnológico tem aumentado o uso das fontes de radiação, fazendo com que sejam estudados novos métodos, técnicas e materiais para quantificá-la. A dosimetria termoluminescente é uma das técnicas mais versáteis para a avaliação quantitativa de doses de radiações ionizantes, com destaque para aplicações em medicina, indústria, arqueologia e proteção radiológica. O sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy), ou TLD-900, é a única pastilha termoluminescente produzida comercialmente para fins dosimétricos no Brasil, porém ainda com alto custo. O estudo de diferentes dopantes em pastilhas com base de CaSO4 pode conferir características dosimétricas adequadas para diferentes usos e aplicações. O objetivo desse trabalho foi a produção e o estudo de caraterísticas dosimétricas de pastilhas termoluminescentes a base de CaSO4 dopadas com disprósio, túlio, térbio e európio e suas combinações. Foram estudadas as curvas de emissão termoluminescente das pastilhas produzidas em comparação com pastilhas comerciais de TLD-900. Além disso, testes dosimétricos de resposta em função da dose, sensibilidade, dependência energética, reprodutibilidade, homogeneidade de grupo e desvanecimento de resposta foram estudados para feixes de fótons na faixa de 30 a 120 keV e 137Cs. Todas as pastilhas produzidas apresentaram dependência energética, sendo esta maior para o feixe ISO N40 (até 14 vezes maior). Dentre os materiais produzidos, as pastilhas de CaSO4:Tm foram as que produziram maiores intensidades de sinal para uma mesma dose de radiação, apresentando os melhores resultados de sensibilidade (154,8 nC/mGy para 137Cs), homogeneidade (36,4%) e reprodutibilidade (7,2%). A facilidade do método de produção utilizado e as respostas obtidas em baixas doses fazem dos dosímetros de CaSO4:Tm produzidos excelentes alternativas às pastilhas comerciais para o uso em aplicações diversas e em Radioproteção
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spelling Estudo e desenvolvimento de materiais termoluminescentes para aplicações em dosimetria das radiações ionizantesStudy and development of thermoluminescent materials for ionizing radiation dosimetry applicationsCaSO4CaSO4Dosimetria termoluminescenteRadiation protectionRadioproteçãoThermoluminescent dosimetryO desenvolvimento tecnológico tem aumentado o uso das fontes de radiação, fazendo com que sejam estudados novos métodos, técnicas e materiais para quantificá-la. A dosimetria termoluminescente é uma das técnicas mais versáteis para a avaliação quantitativa de doses de radiações ionizantes, com destaque para aplicações em medicina, indústria, arqueologia e proteção radiológica. O sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy), ou TLD-900, é a única pastilha termoluminescente produzida comercialmente para fins dosimétricos no Brasil, porém ainda com alto custo. O estudo de diferentes dopantes em pastilhas com base de CaSO4 pode conferir características dosimétricas adequadas para diferentes usos e aplicações. O objetivo desse trabalho foi a produção e o estudo de caraterísticas dosimétricas de pastilhas termoluminescentes a base de CaSO4 dopadas com disprósio, túlio, térbio e európio e suas combinações. Foram estudadas as curvas de emissão termoluminescente das pastilhas produzidas em comparação com pastilhas comerciais de TLD-900. Além disso, testes dosimétricos de resposta em função da dose, sensibilidade, dependência energética, reprodutibilidade, homogeneidade de grupo e desvanecimento de resposta foram estudados para feixes de fótons na faixa de 30 a 120 keV e 137Cs. Todas as pastilhas produzidas apresentaram dependência energética, sendo esta maior para o feixe ISO N40 (até 14 vezes maior). Dentre os materiais produzidos, as pastilhas de CaSO4:Tm foram as que produziram maiores intensidades de sinal para uma mesma dose de radiação, apresentando os melhores resultados de sensibilidade (154,8 nC/mGy para 137Cs), homogeneidade (36,4%) e reprodutibilidade (7,2%). A facilidade do método de produção utilizado e as respostas obtidas em baixas doses fazem dos dosímetros de CaSO4:Tm produzidos excelentes alternativas às pastilhas comerciais para o uso em aplicações diversas e em RadioproteçãoTechnological development has increased the use of radiation sources, leading to the study of new methods, techniques and materials to quantify these sources. Thermoluminescent dosimetry is one of the most versatile techniques for quantitative evaluation of ionizing radiation dose, with emphasis for medical and industrial applications, archeology and radiation protection. Calcium sulfate doped with dysprosium (CaSO4:Dy), or TLD-900, is the only thermoluminescent pellets commercially produced for dosimetric purposes in Brazil, however it is still expensive. The study of different dopants in CaSO4 based pellets can grant dosimetric characteristics suitable for different uses and applications. The goal of the present work was the production and study of the dosimetric characteristics of CaSO4 based thermoluminescent pellets doped with dysprosium, thulium, terbium and europium, and their combinations. The thermoluminescent emission curve of the produced pellets was studied and compared with commercial TLD-900. Furthermore, dosimetric tests of dose-response, sensitivity, energetic dependence, reproducibility, group homogeneity and fading were performed for photon beams ranging from 30 to 120 keV and for 137Cs. All of the produced pellets presented energetic dependence, the highest being for N40 ISO beam (up to 14 times higher). Among the produced materials, CaSO4:Tm pellets produced the higher signal intensity for a same radiation dose, presenting the best results of sensitivity (154,8 nC/mGy for 137Cs), homogeneity (36,4%) and reproducibility (7,2%). The easiness of the production method used and the response obtained in low doses make the produced CaSO4:Tm dosimeter an excellent alternative to commercial pellets for many applications and radiation protectionBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNicolucci, PatríciaForner, Laís Aparecida2019-04-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-24062019-102437/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2019-08-20T23:14:02Zoai:teses.usp.br:tde-24062019-102437Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212019-08-20T23:14:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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