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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.85.2007.tde-29112007-153023
Documento
Autor
Nome completo
Adeilson Pessoa de Melo
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Caldas, Linda Viola Ehlin (Presidente)
Guttler, Rainer Aloys Schultz
Netto, Thomaz Ghilardi
Tatumi, Sonia Hatsue
Teixeira, Maria Inês
Título em português
Caracterização do jade e dos silicatos da família do jade para aplicação em dosimetria das radiações
Palavras-chave em português
aplicações de radioisótopos
Engenharia nuclear
Resumo em português
As propriedades dosimétricas principais do jade e dos silicatos brasileiros da família do jade foram estudadas para aplicações em processos de radiação de doses altas. Jade é uma denominação comum a dois silicatos diferentes: jadeita, NaAl(Si2O6), e nefrita, Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2 (OH)2, que pertencem respectivamente à subclasse dos piroxênios e anfibólios. As amostras de jade, estudadas neste trabalho, são provenientes da Áustria, Nova Zelândia, Estados Unidos e Brasil. Os silicatos brasileiros da família do jade estudados neste trabalho foram os anfibólios: tremolita,Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 e actinolita, Ca2Fe5(Si4O11)2(OH)2; e os piroxênios: rodonita, MnSiO3 e diopsídio, CaMg(Si2O6). A composição mineralógica e química foi obtida pelas técnicas de análise por ativação com nêutrons e difração de raios X. As propriedades dosimétricas principais (curvas de emissão, curvas de calibração, dose mínima detectável, dependência angular e energética, entre outras) foram estudadas, utilizando as técnicas de termoluminescência, emissão exoeletrônica termicamente estimulada e ressonância paramagnética eletrônica. As amostras de jade-Teflon e as amostras de silicatos-Teflon apresentam pelo menos dois picos TL, um em torno de 115°C (pico 1) e outro próximo de 210°C (pico 2). As curvas de calibração (TL) dos materiais estudados apresentaram comportamento linear na faixa de 0,5Gy a 1kGy. O pico de emissão TSEE ocorre em 240°C para todas as amostras e as curvas de calibração apresentaram comportamento sublinear na faixa entre 100Gy e 20kGy. No caso da técnica de RPE, apenas o jade originário dos Estados Unidos tem potencial de aplicação em dosimetria das radiações. Além disso, ainda foi realizada uma simulação computacional estática dos prováveis defeitos intrínsecos e extrínsecos presentes na rodonita. Entre os defeitos básicos, o defeito Schottky do MnSiO3 é o mais provável de ocorrer e, entre os defeitos extrínsecos, os dopantes bivalentes e trivalentes apresentam uma possibilidade maior de inserção na rodonita.
Título em inglês
Characterization of Jade and Silicates of the Jade Family for Application in Radiation Dosimetry
Palavras-chave em inglês
aplicações de radioisótopos
engenhairia nucler
Resumo em inglês
The main dosimetric properties of jade and of Brazilian silicates of the jade family were studied for application in radiation dosimetry of high doses. Jade is a common denomination of two different silicates: jadeite, NaAl(Si2O6), and nephrite, Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2 (OH)2, that belong to the subclasses of the pyroxenes and amphiboles respectively. The jade samples studied in this work were from: Austria, New Zealand, United States and Brazil. The Brazilian silicates of the jade family studied in this work were the amphiboles: tremolite,Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 e actinolite, Ca2Fe5(Si4O11)2(OH)2; and the pyroxenes: rhodonite, MnSiO3 and diopside, CaMg(Si2O6). The mineralogical and chemical composition of these materials were obtained using the neutron activation analysis and X-ray diffraction techniques. The main dosimetric properties (emission curves, calibration curves, reproducibility, lower detection limits, angular and energy dependence, etc) were studied using the thermoluminescent (TL), thermally stimulated exo-emission (TSEE) and electronic paramagnetic ressonance (EPR) techniques. The jade-Teflon and the silicate-Teflon samples present two TL peaks around 115°C (peak 1) and 210°C (peak 2). The calibration curves of the studied materials present a linear behaviour between 0.5Gy and 1kGy. The TSEE emission peak occurs at 240°C for all samples, and the calibration curves present a sublinear behaviour between 100Gy and 20kGy. In the case of the EPR technique, only jade USA has a potencial application for radiation dosimetry. A static computacional simulation of the most probable intrinsic and extrinsic defects in rhodonite was also realized. Among the basic defects, the Schottky defects of rhodonite are the most probable to occur and, among the extrinsic defects, the divalent and trivalent dopants present the best possibility of inclusion in rhodonite.
 
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tese_adeilson.pdf (2.63 Mbytes)
Data de Publicação
2007-12-10
 
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