Ref.: MceCa07-002
Apresentador: Adriel Silva Almeida
Autores (Instituição): Almeida, A.S.(Universidade Federal do Cariri); Souza, D.N.(Universidade Federal de Sergipe); Rivera, G.B.(Corporaciòn Universitaria del Huila CORHUILA); Vidigal, B.M.(Universidade Federal de Sergipe); Lima, C.d.(Universidade Federal do Piauí); Oliveira, T.M.(Universidade Federal do Cariri);
Resumo:
Neste trabalho foram sintetizados vidros no sistema ternário de borato-magnésio-lítio dopado com íons Ce3+ com intuito de buscar uma matriz vítrea com boa transparência e propriedades para uso em dosimetria de radiação ionizante. Os vidros foram produzidos pelo método de fusão e resfriamento rápido. As amostras foram dopadas com Ce(CO3)2, na proporção de 0,5% de massa total dos compostos. Foi realizada uma seleção entre os 10 materiais produzidos com base nas suas transparências, sendo escolhidas 5 amostras que satisfizeram este critério. Nessas amostras foram estudadas as propriedades estruturais, ópticas e dosimétricas. A caracterização estrutural dos vidros foi realizada com as técnicas de difratometria de raios X (DRX), medida de densidade, calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Raman. A caracterização óptica foi realizada com as técnicas espectroscopia de absorção UV-Vis e fotoluminescência (PL) e luminescência opticamente estimulada (OSL). As análises de DRX e DSC confirmaram que os materiais realmente são vidros, através da natureza amorfa e as temperaturas de transição vítrea Tg, bem como a estabilidade térmica e a capacidade formação vítrea dos compostos. A espectroscopia FTIR e Raman por meio dos modos vibracionais possibilitaram identificar a formação dos grupos boratos formados nos vidros. As análises UV-Vis mostraram uma tendência a um aumento do comprimento de onda de corte com a adição de Ce3+, o que pode estar associado a alguma alteração no gap óptico do material e os defeitos intrínsecos devido essa dopagem. Por meio da fotoluminescência foram obtidas as bandas de excitação e emissão característica do Ce3+. Com a técnica OSL foram avaliados quais vidros apresentavam defeito que permitiam estados metaestáveis e centro de recombinação luminescente. A caracterização dosimétrica foi realizada utilizando a técnica OSL. Foram avaliadas características como a curva de decaimento OSL, curva dose-resposta, reprodutividade e fading do sinal OSL para as amostras após exposição das amostras à radiação ionizante. As curvas dose-resposta OSL dos vidros estudados mostraram um comportamento não-linear, mas ajustáveis a um modelo de função potência para o intervalo de doses estudado. Dois dos vidros, A2Ce e A10Ce, apresentaram alta sensibilidade OSL, cada com número atômico efetivo Zeff 7,72 e 8,73, respectivamente. No entanto, o sinal OSL desses apresentou rápido fading, que pode ser em decorrência de luminescência espontânea observada, após a exposição à radiação ionizante. Esses vidros podem ser considerados adequado para medições de dosimetria de curta duração, onde o branqueamento eficiente e completo do dosímetro é necessário. Esses materiais podem ser indicados para dosimetria espacialmente resolvida em tempo real, em que a aplicação de materiais com luminescência persistente seja adequada.