Síntesis, caracterización estructural y termoluminiscencia de la mezcla Sc2TiO5:Eu2Ti2O7:Sc2O3

Abstract

El desarrollo de nuevos materiales para aplicación en dosimetría de radiaciones es un campo de actualidad, cuyo objetivo es encontrar nuevos y mejores materiales. Recientemente, nuestro grupo de trabajo ha sintetizado y determinado las propiedades termoluminiscentes (TL) de los óxidos Sc2O3 y Sc2TiO5, obteniendo resultados interesantes. En este trabajo de tesis, se sintetizó mediante reacción de estado sólido una mezcla de dichos óxidos activada con Europio: Sc2TiO5:Eu2Ti2O7:Sc2O3. La mezcla de óxidos en equilibrio, se caracterizó estructuralmente por difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido. También fueron caracterizadas sus propiedades TL para conocer su posible uso en dosimetría de radiaciones. La caracterización TL se realizó a muestras expuestas a radiación gamma de fuentes de 60Co. La curva de brillo obtenida mostró un hombro a 110°C y dos máximos a 151°C y 260°C. La mezcla de óxidos estudiada presentó una región lineal en un intervalo de 150 Gy a 600 Gy con indicios de saturación a 1000 Gy. Al incrementar la dosis aumentó la intensidad de los máximos sin que haya desplazamiento en su posición, lo que sugiere una cinética de primer orden del fenómeno TL observado. La reproducibilidad de la señal TL presentó buen comportamiento y la desviación estándar fue 2.02 %. El segundo máximo situado a 260°C no presentó cambios significativos en intensidad ni en la estructura, sin embargo, la señal se desvanece 3% después de 12 horas de almacenamiento y 11% a las 48 horas. El procedimiento de Tmax-Tstop de McKeever mostró dos regiones planas una a 157°C y otra a 261°C que indican la posición de los máximos. La forma lisa de la curva predice una cinética de primer orden para la TL observada, como se encontró en el experimento dosis-respuesta. La mezcla de óxidos Sc2TiO5:Eu2Ti2O7:Sc2O3 presentó buenas propiedades TL, por lo que podría ser utilizado como dosímetro termoluminiscente en la región de altas dosis.