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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.43.1990.tde-28042014-160529
Documento
Autor
Nome completo
Agnes Maria da Fonseca Fausto
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1990
Orientador
Banca examinadora
Okuno, Emico (Presidente)
Caldas, Linda Viola Ehlin
Kawamura, Maria Regina Dubeux
Título em português
Propriedades termoluminescentes de Lif dopados com Cu e/ou Mg.
Palavras-chave em português
Interações Nucleares
Radiação Ionizante
Resumo em português
Foi pesquisado a termoluminescência (TL) do LiF dopado com diversas concentrações de Mg e/ou Cu. O efeito do tratamento técnico em cada ciclo (recozimento, irradiação com raios gama e leitura) foi estudado para cinco ciclos sucessivos. Três diferentes tratamentos técnicos foram pesquisados: 230°C- 10 min, 400°C -1h e 400°C-1h + 100°C-2h. Este último foi o tratamento utilizado em todas as amostras para o resto do trabalho, pois provocou o aparecimento de um único pico (IVG) na curva de emissão na temperatura de (242±4)°C, com sensibilidade razoável, para amostras dopadas com Mg ou Mg + Cu, expostas aos raios gama. As curvas de emissão de todas as amostras foram analisadas quanto à sensibilidade TL e temperatura de máximo dos picos, após uma exposição com 0,26 mC/kg de raios gama ou com 0,4 J/cm² de radiação ultravioleta ou ainda após as duas exposições anteriores consecutivamente. Para as exposições citadas, de um modo geral, o pico a (242±4°)C devido aos raios gama é bem mais alto que os picos a (102±3)°C e (168±4)°C resultantes da iluminação com os raios ultravioleta. Foi constatado que nessas amostras a radiação ultravioleta preenche as armadilhas diretamente, sem promover a fototransferência de portadores de carga de armadilhas profundas, preenchidas após exposição à radiação ionizante, para as mais rasas. Além disso os dois tipos de radiação preenchem preferencialmente armadilhas com profundidades diferentes. Esses fatos nos permitem propor o uso do LiF dopado com 0,1 ou 0,2 mol% de Mg com 0,03 mo/% de Cu entre as amostras estudadas para fins de dosimetria da radiação gama e ultravioleta simultaneamente. O efeito das impurezas de Mg e Cu na sensibilidade do LiF à radiação gama foi estudado, através de uma análise empírica, ajustando uma curva às alturas do pico IVG de todas as amostras. Dessa análise é possível concluir que se o LiF for dopado somente com Mg ele pode atingir uma grande sensibilidade à radiação ionizante sendo, porém, muito critica a concentração de Mg para a obtenção da sensibilidade máxima. Essa situação critica pode ser contornada com a adição de Cu que desempenha, de uma certa forma, o papel de desativador diminuindo a proporção dos Mg responsáveis pela TL.
Título em inglês
Thermoluminescent properties of Lif doped with Cu and / or Mg.
Palavras-chave em inglês
Ionizing Radiation
Nuclear Interaction
Resumo em inglês
Thermoluminescence (TL) of LiF doped with different concentrations of Mg and/or Cu has been investigated. The effect of the thermal treatment on the crystals in each cycle (annealing, gamma ray exposure and readout) was studied for five successive cycles. Tree different thermal treatments were examined: 230°C for 10 min, 400°C for 1h and 400°C for 1h followed by 100°C for 2h. LiF doped with Mg or Mg + Cu submitted to the last quoted thermal treatment and radiated with 137 Cs gamma rays showed a reasonable sensitivity and glow curve with only one peak (IVG) at (242±4)°C. From these data, this annealing was adopted for all samples. TL sensitivity and glow peak temperatures for all available samples exposed to 0,26mC/kg of gamma rays or 0,4 J/cm² of UV or to both radiations consecutively were also analysed. The glow peak due to gamma rays appears at (242±4)°C and is higher than the peaks at (I02±3)°C and (I68±4)°C due to UV light. It has been shown experimentally that UV radiation fills directly the traps, producing no phototransference of charge carriers from deep traps, filled by ionizing radiation, to the shallow ones. Furthemore, each radiation, gamma or UV, fills different depth traps preferentially. These characteristics show the potential usefulness of LiF:Mg,Cu in gamma and UV radiation dosimetry simultaneously. The best choise amongst all the analysed samples is LiF doped with 0,1 or 0,2 mol% of Mg and 0,03 mol% of Cu. Also the influence of dopants (Mg and Cu) on the TL sensitivity of LiF to gamma rays was investigated performing an empirical analysis. An excellent fit between the experimental data and a mathematical relation was obtained. From this study it was possible to conclude that if LiF has only Mg as impurity, its glow curve can exhibit a high sensitivity to ionizing radiation, being however the maximum sensitivity extremely dependent on the Mg concentration. This fact can be avoided adding small quantity of Cu, which behaves as a poisoner, decreasing the quantity of Mg responsible for TL signal.
 
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42287Agnes.pdf (5.45 Mbytes)
Data de Publicação
2014-05-05
 
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