Influencia de la dosis y la tasa de calentamiento sobre los parámetros cinéticos de la curva de brillo termoluminiscente de aguamarina (Be3Al2(SiO3)6:Fe)

En este trabajo se reportan los parámetros cinéticos de la curva de brillo TL del Berilo en su variedad como Aguamarina (Be3Al2(SiO3)6: Fe) para dos grupos de curva, con el objetivo de determinar la posible influencia de la dosis y la tasa de calentamiento sobre los parámetros cinéticos. El proceso...

Full description

Autores:: Sena Castaño, Pedro Luis

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Universidad de Córdoba

Repositorio:: Repositorio Institucional Unicórdoba

Idioma:: spa

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description	En este trabajo se reportan los parámetros cinéticos de la curva de brillo TL del Berilo en su variedad como Aguamarina (Be3Al2(SiO3)6: Fe) para dos grupos de curva, con el objetivo de determinar la posible influencia de la dosis y la tasa de calentamiento sobre los parámetros cinéticos. El proceso de irradiación y lectura se realizó mediante un lector RISO TL / OSL DA-20 a temperatura ambiente, y las muestras no tuvieron ningún tratamiento previo a la medición. Para el desarrollo de este trabajo, la muestra se irradió a diferentes dosis de radiación β entre 4 y 100 Gy. La curva de brillo se registró a una tasa de calentamiento de 1 °C/s. Los resultados muestran cuatro picos de brillo experimentales localizados alrededor de los 75, 115, 189 y 306 °C. El pico de mayor intensidad ubicado alrededor de los 75°C se denominará “pico principal”. Un segundo grupo de curvas de brillos se obtuvo para una dosis fija de 1 Gy de radiación β registradas a diferentes tasas de calentamiento entre 0.5 y 5 °C/s. Los picos de brillo evidenciaron un desplazamiento hacia mayores valores de temperatura a medida que aumenta la tasa de calentamiento, en concordancia con la teoría. Sin embargo, se evidencia una leve disminución del área del pico de brillo, en el caso del pico principal. Para llevar a cabo un análisis cinético detallado a las curvas de brillo, registradas a diferentes dosis de radiación y tasas de calentamiento, se utilizaron los métodos de ascenso inicial (Initial Rise, IR), pico de brillo completo (Whole glow peak, WGP), tasa de calentamiento variable (VHR), ajuste de curvas (Curve fitting, CF), ajuste adimensional (Dimensionless fitting method, DFM) y la deconvolución usando la función asimétrica logística (LA) de cuatro parámetros mediante un software comercial (PeakFit). Los resultados muestran que los parámetros de atrapamiento (energía de activación, factor de frecuencia y parámetro de orden) son independientes tanto de la dosis absorbida, en el rango medido, y de la tasa de calentamiento empleada durante su lectura.
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Para el desarrollo de este trabajo, la muestra se irradió a diferentes dosis de radiación β entre 4 y 100 Gy. La curva de brillo se registró a una tasa de calentamiento de 1 °C/s. Los resultados muestran cuatro picos de brillo experimentales localizados alrededor de los 75, 115, 189 y 306 °C. El pico de mayor intensidad ubicado alrededor de los 75°C se denominará “pico principal”. Un segundo grupo de curvas de brillos se obtuvo para una dosis fija de 1 Gy de radiación β registradas a diferentes tasas de calentamiento entre 0.5 y 5 °C/s. Los picos de brillo evidenciaron un desplazamiento hacia mayores valores de temperatura a medida que aumenta la tasa de calentamiento, en concordancia con la teoría. Sin embargo, se evidencia una leve disminución del área del pico de brillo, en el caso del pico principal. Para llevar a cabo un análisis cinético detallado a las curvas de brillo, registradas a diferentes dosis de radiación y tasas de calentamiento, se utilizaron los métodos de ascenso inicial (Initial Rise, IR), pico de brillo completo (Whole glow peak, WGP), tasa de calentamiento variable (VHR), ajuste de curvas (Curve fitting, CF), ajuste adimensional (Dimensionless fitting method, DFM) y la deconvolución usando la función asimétrica logística (LA) de cuatro parámetros mediante un software comercial (PeakFit). Los resultados muestran que los parámetros de atrapamiento (energía de activación, factor de frecuencia y parámetro de orden) son independientes tanto de la dosis absorbida, en el rango medido, y de la tasa de calentamiento empleada durante su lectura.Agradecimientos.....................................................................................................................4Resumen .................................................................................................................................5Introducción............................................................................................................................81. Planteamiento del problema ......................................................................................102. Justificación............................................................................................................... 113. Objetivos....................................................................................................................123.1. Objetivo general .................................................................................................123.2. Objetivos específicos..........................................................................................124. Estado del arte ...........................................................................................................135. Marco teórico.............................................................................................................155.1. Termoluminiscencia (TL)...................................................................................155.2. Luminiscencia ....................................................................................................155.3. Modelos de termoluminiscencia.........................................................................185.4. Métodos de análisis............................................................................................306. Aspectos experimentales ...........................................................................................456.1. Berilo..................................................................................................................456.2. Lector Riso TL/OSL DA-20...............................................................................467. Resultados y análisis..................................................................................................507.1. Curva de brillo TL de aguamarina......................................................................507.2. Análisis cinético .................................................................................................557.2.1 Método de ascenso inicial...........................................................................557.2.2 Método del pico de brillo completo............................................................597.2.3 Método de la tasa de calentamiento variable ..............................................627.2.4 Técnica de ajuste de curvas.........................................................................627.2.5 Método de ajuste adimensional...................................................................677.2.6 Deconvolución con la función asimétrica logística (LA) ...........................698. Conclusiones..............................................................................................................77Anexo A: Deducción de las ecuaciones cinéticas de primer, segundo y orden general. ......79Anexo B: Deducción de las funciones de deconvolución de curvas TL para cinéticas de primer-, segundo- y orden general........................................................................................82Anexo C: Deducción del método de ajuste adimensional (DFM)........................................88Anexo D: Tabla de los parámetros logísticos obtenidos para cada curva de brillo. .............94Referencias ...........................................................................................................................97PregradoFísico(a)Trabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CordobaFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaFísicahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Influencia de la dosis y la tasa de calentamiento sobre los parámetros cinéticos de la curva de brillo termoluminiscente de aguamarina (Be3Al2(SiO3)6:Fe)Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTextAkselrod, M. S., Agersnap Larsen, N., Whitley, V., & McKeever, S. W. S. (1998). Thermal quenching of F -center luminescence in Al2O3:C. Journal of Applied Physics, 84(6), 3364–3373. https://doi.org/10.1063/1.368450Anderson, S. L., & Feathers, J. K. (2019). Applying luminescence dating of ceramics to the problem of dating Arctic archaeological sites. Journal of Archaeological Science, 112, 105030. https://doi.org/10.1016/j.jas.2019.105030Azorin, J. Termoluminiscencia del SiO2, del (Al2(F,OH)2)SiO4 y del Na2OAl2O36SiO2 para la dosimetría de la radiación ionizante. (Tesis de maestría). Universidad Nacional Autónoma de México-Facultad de ciencias, México.Balci-Yegen, S., Yüksel, M., Kucuk, N., Karabulut, Y., Ayvacikli, M., Can, N., & Topaksu, M. (2018). Thermoluminescence dose and heating rate dependence and kinetic analysis of ZnB 2 O 4 :0.05Dy 3+ phosphor. 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Influencia de la dosis y la tasa de calentamiento sobre los parámetros cinéticos de la curva de brillo termoluminiscente de aguamarina (Be3Al2(SiO3)6:Fe)

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