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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.43.1994.tde-28022014-162646
Document
Author
Full name
Sonia Hatsue Tatumi
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1994
Supervisor
Committee
Matsuoka, Masao (President)
Caldas, Linda Viola Ehlin
Kawashita, Koji
Rodrigues, Letícia Lucente Campos
Watanabe, Shigueo
Title in Portuguese
Estudo das Propriedades Termoluminescentes e dos Centros Paramagnéticos da Aragonita
Keywords in Portuguese
Física da matéria condensada
Termoluminescência
Abstract in Portuguese
Este trabalho tem como objetivo o estudo das propriedades termoluminescentes de policristais de Aragonita, com o auxílio da técnica da Ressôncia do Spin Eletrônico (RSE); estudo este efetuado, visando a viabilidade da aragonita em ser utilizada na datação por Termoluminescência (TL) e RSE. A amostra estudada é uma deposição secundária de aragonita, na forma de um espeleotema, que foi retirado da Caverna do Diabo, Estado de São Paulo. Foram analisadas a estabilidade térmica dos picos TL e dos sinais de RSE, o comportamento dos mesmos mediante a irradiação com raios gamae cinética que envolve a emissão TL da amostra correlacionando-os com os centros RSE. A curva de emissão termoluminescente da amostra natural consiste de dois picos a 530 e 590 K, quando a amostra natural é irradiada com raios gama, observamos mais dois picos a temperaturas menores 405 e 485 K. Um tratamento térmico a temperatura de 653 K por 10 min e posterior irradiação com raios - gama, induz o crescimento do pico de 485 K. Todos os picos seguiram o modelo monoenergético da cinética de segunda ordem. Os sinais de RSE da aragonita foram identificados e os valores de g obtidos foram: g = 1,998, 2002, 2,003, 2,005, 2,007 e 2,016 esses sinais foram identificados com os centros 'C''O POT. -, IND. 3','C''O POT. -3, IND. 3','C''O POT. -, IND. 2','PB POT. 3+'. Através de medidas de decaimento térmico dos sinais de RSE, relacionamos os mesmos com os picos TL da amostra e concluímos que os picos de menor temperatura (380, 405, 415, 480 K) provavelmente têm como centro de recombinação TL o 'PB POT. 3+' e o 'C''O POT. -, IND. 3', como centro TL o 'C''O POT. -, IND. 2'. Os picos de alta temperatura o centro de recombinação TL seria o 'C''O POT. -, IND. 3' e o centro TL 'C''O POT. -3, IND. 3', estes resultados são baseados em um modelo qualitativo elaborado por Calderon et al, 1984, para amostras de calcita. Este modelo está de acordo com a hipótese da cinética de segunda ordem. Um valor preliminar da idade da amostra foi encontrada I = 4 x '10 POT. 6' anos, pelo método da datação por TL, considerando os resultados concluímos que a aragonita poderá ser uma amostra viável para a datação por TL.
Title in English
Study Thermoluminescent Properties Paramagnetic Centers Aragonite
Keywords in English
Condensed matter physics
Thermoluminescence
Abstract in English
Thermoluminescence and ESR properties of aragonite cristals were studied for dating purpose. The sample was a speleothem and it was collected from "Devil Cave", State of São Paulo. Natural sample has a TL emission curve with two peaks at 530 and 590 K. The irradiated sample ( gama- rays) has four peaks at 405, 485, 530, 590 K; and the pre-anneal and subsequent irradiation induced the increase of 485 K peak, and two news peaks at 380 and 415 K. Ali the peaks were fitted reasonably well with second - order kinetics model. The g-values of ESR signals was determined (g = 1.998, 2.002, 2.003, 2.005, 2.007, 2.016) and they were related to 'C''O POT. -, IND. 3','C''O POT. -3, IND. 3','C''O POT. -, IND. 2' and 'PB POT. 3+' An isochronal thermal anneal sequence experiment indicates that 'PB POT. 3+' and 'C''O POT. -, IND. 3' centres are related to low temperature peaks (380, 405, 415 and 480 K). The 'C''O POT. -, IND. 2' and 'C''O POT. -, IND. 3'- centres are correlated to high temperature peaks (590, 595K). Calderon et al, 1984 proposed a model that explains the mechanism of TL processes in calcite. This model applied to aragonite shows that 'PB POT. 3+'and 'C''O POT. -, IND. 3' holes centres are the TL recombination centres and why one assumes electrons come from 'C''O POT. -, IND. 2' and 'C''O POT. -3, IND. 3' - centres. This model can explain second order kinetics for TL peaks. An age I = 4 x '10 POT. 6' years was obtained using TL dating method. We conclude that the aragonite can be used by TL dating method.
 
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46152HatsueTatumi.pdf (1.28 Mbytes)
Publishing Date
2014-03-12
 
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