Análisis de los parámetros cinéticos y características dosimétricas de la curva de brillo de la aguamarina (Be3Al2(SiO3)6)

En este trabajo se estudia la curva de brillo termoluminiscente del silicato de Berilio en la variedad conocida como aguamarina (Be3Al2(SiO3)6:Fe). Las muestras se irradiaron a temperatura ambiente utilizando una fuente de radicación β (-) emitida por el radionucleido 90Sr/90Y a una tasa de dosis de 0,10 Gys-1. La lectura se realizó con un lector de luminiscencia RISØ TL / OSL DA-20 (Rhodes University-South Africa). Medidas realizadas a una tasa de calentamiento de 1 ◦C/s después de la irradiación a diferentes dosis de radiación beta, muestran un pico de brillo prominente a 75 °C y tres picos secundarios a 113, 188 y 306 °C. El análisis cinético del pico principal realizado utilizando los métodos de ajuste de curvas, pico de brillo completo y el ascenso inicial, muestran que el pico sigue una cinética de primer orden, que su energía de activación es del orden de 1 eV y que tiene una factor de frecuencia de ~1012 s− 1. El análisis de reproducibilidad muestra que el material reproduce su respuesta bajo condiciones experimentales idénticas, con una incertidumbre máxima del 2,0%. La respuesta con la dosis del pico principal es lineal dentro de los primeros 10 Gy, pero tiende hacia la supralinealidad a medida que la dosis se extiende hasta los 100 Gy. El pico se desvanece con el retraso entre la irradiación y la medición, alrededor del 14% de su valor inicial 600 s después de la irradiación. El análisis cinético de la curva de brillo completa se llevó a cabo utilizando el método de ajuste de curvas, los resultados muestran que el pico principal sigue una cinética de primer orden, su energía de activación es del orden de 1 eV y el factor de frecuencia está entre 1012 y 1014 s-1, los picos secundarios siguen en general una cinética de orden mixto, estos resultados concuerdan con los obtenidos por medio del software de análisis Peakfit el cual permite hacer la deconvolución de la curva de brillo de la aguamarina, encontrándose una tendencia hacia el primer orden.Introducción 1Planteamiento del problema 2Justificación 4Objetivos 5Objetivo general 5Objetivos específicos 5Estado del arte 6PARTE I 8ASPECTOS TEÓRICOS 81. LUMINISCENCIA 92. MODELOS DE TERMOLUMINISCENCIA 163. FUNCIONES DE DECONVOLUCIÓN PARA CURVAS DE BRILLO TL. 314. MÉTODOS DE ANALISIS DE CURVAS DE BRILLO TL 35PARTE II 45ASPECTOS EXPERIMENTALES Y RESULTADOS 456. RESULTADOS Y ANÁLISIS 516.1 Características de la Curva de brillo 516.2 Dependencia de la posición del pico con la dosis 526.3 Análisis Tm-Tstop del pico de brillo principal. 546.4 Análisis cinético del pico principal de la curva de brillo 556.4.1 Método de ascenso inicial (IR) 556.4.2 Método del pico de brillo completo 576.4.3 Método de análisis basado en la forma del pico de brillo 596.4.4 Técnica de ajuste de curvas 616.4.5 Método de tasa de calentamiento variable 636.4.6 Desactivación térmica (Thermal quenching) 656.5 Deconvolución de la curva de brillo de la aguamarina usando la función asimétrica logística (AL). 686.6 Principales características dosimétricas 81Conclusiones 87Anexo A. Deducción de las ecuaciones cinéticas de primer, segundo y orden general 89A.1 CINÉTICA DE PRIMER ORDEN 89A.2 CINÉTICA DE SEGUNDO ORDEN 90A.3 CINÉTICA DE ORDEN GENERAL 92Anexo B. Deducción de las funciones de deconvolución de curvas TL para cinéticas de primer, segundo y orden general. 94B.1 ECUACIONES CINÉTICAS 94B.2 FUNCIÓN DE UN PICO DE BRILLO PARA CINÉTICA DE PRIMER ORDEN 95B.3 FUNCIÓN DE UN PICO DE BRILLO PARA CINÉTICA DE SEGUNDO ORDEN 97B.4 FUNCIÓN DE UN PICO DE BRILLO PARA CINÉTICA DE ORDEN GENERAL 98Anexo C: Visión general de la respuesta a la dosis no lineal de los materiales TL 101Anexo D. Tablas de los parámetros logísticos obtenidos de la curva de brillo. 102Anexo E. Figuras adicionales de la técnica de ajuste de curvas y pico de brillo completo 105Referencias 108MaestríaMagíster en Ciencias FísicasTrabajos de Investigación y/o Extensió