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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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dc.contributor.advisorCogollo Pitalúa, Rafael Ricardo
dc.contributor.advisorMaya Taboada, Héctor Roger
dc.contributor.advisorGutiérrez Flórez, Omar Darío
dc.contributor.authorSena Castaño, Pedro Luis
dc.date.accessioned2023-11-16T14:40:54Z
dc.date.available2023-11-16T14:40:54Z
dc.date.issued2023-11-15
dc.description.abstractEn 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.spa
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico(a)
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontentsAgradecimientos.....................................................................................................................4spa
dc.description.tableofcontentsResumen .................................................................................................................................5spa
dc.description.tableofcontentsIntroducción............................................................................................................................8spa
dc.description.tableofcontents1. Planteamiento del problema ......................................................................................10spa
dc.description.tableofcontents2. Justificación............................................................................................................... 11spa
dc.description.tableofcontents3. Objetivos....................................................................................................................12spa
dc.description.tableofcontents3.1. Objetivo general .................................................................................................12spa
dc.description.tableofcontents3.2. Objetivos específicos..........................................................................................12spa
dc.description.tableofcontents4. Estado del arte ...........................................................................................................13spa
dc.description.tableofcontents5. Marco teórico.............................................................................................................15spa
dc.description.tableofcontents5.1. Termoluminiscencia (TL)...................................................................................15spa
dc.description.tableofcontents5.2. Luminiscencia ....................................................................................................15spa
dc.description.tableofcontents5.3. Modelos de termoluminiscencia.........................................................................18spa
dc.description.tableofcontents5.4. Métodos de análisis............................................................................................30spa
dc.description.tableofcontents6. Aspectos experimentales ...........................................................................................45spa
dc.description.tableofcontents6.1. Berilo..................................................................................................................45spa
dc.description.tableofcontents6.2. Lector Riso TL/OSL DA-20...............................................................................46spa
dc.description.tableofcontents7. Resultados y análisis..................................................................................................50spa
dc.description.tableofcontents7.1. Curva de brillo TL de aguamarina......................................................................50spa
dc.description.tableofcontents7.2. Análisis cinético .................................................................................................55spa
dc.description.tableofcontents7.2.1 Método de ascenso inicial...........................................................................55spa
dc.description.tableofcontents7.2.2 Método del pico de brillo completo............................................................59spa
dc.description.tableofcontents7.2.3 Método de la tasa de calentamiento variable ..............................................62spa
dc.description.tableofcontents7.2.4 Técnica de ajuste de curvas.........................................................................62spa
dc.description.tableofcontents7.2.5 Método de ajuste adimensional...................................................................67spa
dc.description.tableofcontents7.2.6 Deconvolución con la función asimétrica logística (LA) ...........................69spa
dc.description.tableofcontents8. Conclusiones..............................................................................................................77spa
dc.description.tableofcontentsAnexo A: Deducción de las ecuaciones cinéticas de primer, segundo y orden general. ......79spa
dc.description.tableofcontentsAnexo B: Deducción de las funciones de deconvolución de curvas TL para cinéticas de primer-, segundo- y orden general........................................................................................82spa
dc.description.tableofcontentsAnexo C: Deducción del método de ajuste adimensional (DFM)........................................88spa
dc.description.tableofcontentsAnexo D: Tabla de los parámetros logísticos obtenidos para cada curva de brillo. .............94spa
dc.description.tableofcontentsReferencias ...........................................................................................................................97spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad de Córdoba
dc.identifier.reponameRepositorio universidad de Córdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/7900
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Cordoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programFísica
dc.relation.referencesAkselrod, 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/10.1063/1.368450
dc.relation.referencesAnderson, 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.2019.105030
dc.relation.referencesAzorin, 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.
dc.relation.referencesBalci-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. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 416, 50–54. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.12.004
dc.relation.referencesBalian, H. G., & Eddy, N. W. (1977). Figure-of-merit (FOM), an improved criterion over the normalized chi-squared test for assessing goodness-of-fit of gamma-ray spectral peaks. Nuclear Instruments and Methods, 145(2), 389–395. https://doi.org/10.1016/0029-554X(77)90437-2
dc.relation.referencesBos, A. J. J. (2001). High sensitivity thermoluminescence dosimetry. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 184(1–2), 3–28. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(01)00717-0
dc.relation.referencesBos, A. J. J. (2006). Theory of thermoluminescence. Radiation Measurements, 41, S45–S56. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.01.003
dc.relation.referencesBos, A. J. J., Vijverberg, R. N. M., Piters, T. M., & McKeeve, S. W. S. (1992). Effects of cooling and heating rate on trapping parameters in LiF:Mg, Ti crystals. Journal of Physics D: Applied Physics, 25(8), 1249–1257. https://doi.org/10.1088/0022-3727/25/8/016
dc.relation.referencesBragg, W. L., & West, J. (1926). The structure of beryl, Be3Al2Si6O18. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, 111(759), 691–714. https://doi.org/10.1098/rspa.1926.0088
dc.relation.referencesCameron, J. R., Zimmerman, D., Kenney, G., Buch, R., Bland, R., & Grant, R. (1964). Thermoluminescent Radiation Dosimetry Utilizing LiF. Health Physics, 10(1), 25–29.
dc.relation.referencesChithambo, M. L., Raymond, S. G., Calderon, T., & Townsend, P. D. (1995). Low temperature luminescence of transition metal-doped beryls. Journal of African Earth Sciences, 20(1), 53–60. https://doi.org/10.1016/0899-5362(95)00044-T
dc.relation.referencesD. Daniel et al. (2014). Thermoluminescence characteristics and dosimetric aspects of fluoroperovskites (NaMgF3:Eu2+,Ce3+). Journal of rare earths, 496-500.
dc.relation.referencesGarlick, G. F. J., & Gibson, A. F. (1948). The Electron Trap Mechanism of Luminescence in Sulphide and Silicate Phosphors. Proceedings of the Physical Society, 60(6), 574–590. https://doi.org/10.1088/0959-5309/60/6/308
dc.relation.referencesHerrera, J., Cogollo, R., Gutiérrez, O. D., & Chithambo, M. L. (2022). Thermoluminescence of aquamarine: A preliminary study. Radiation Measurements, 155, 106806. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2022.106806
dc.relation.referencesKalita, J. M., & Chithambo, M. L. (2017). Thermoluminescence of α-Al2O3:C,Mg: Kinetic analysis of the main glow peak. Journal of Luminescence, 182, 177–182. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.10.031
dc.relation.referencesKarampiperi, M., Tsirliganis, N. C., & Kazakis, N. A. (2020). Use of commercial pharmaceutical drug (Daktarin®) for retrospective/accidental/forensic thermoluminescence dosimetry. Applied Radiation and Isotopes, 166, 109364. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2020.109364
dc.relation.referencesKatı, M. I., Türemis, M., Keskin, I. C., Tastekin, B., Kibar, R., Çetin, A., & Can, N. (2012). Luminescence behaviour of beryl (aquamarine variety) from Turkey. Journal of Luminescence, 132(10), 2599–2602. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.03.058
dc.relation.referencesKitis, G. (2002). Confirmation of the Influence of Thermal Quenching on the Initial Rise Method in ?Al2O3:C. Physica Status Solidi (a), 191, 621–627. https://doi.org/10.1002/1521-396X(200206)191:23.0.CO;2-X
dc.relation.referencesKitis, G., Gomez-Ros, J. M., & Tuyn, J. W. N. (1998). Thermoluminescence glow-curve deconvolution functions for first, second and general orders of kinetics. Journal of Physics D: Applied Physics, 31(19), 2636–2641. https://doi.org/10.1088/0022-3727/31/19/037
dc.relation.referencesKitis, G., Pagonis, V., & Drupieski, C. (2003). Cooling rate effects on the thermoluminescence glow curves of Arkansas quartz. Physica Status Solidi (a), 198(2), 312–321. https://doi.org/10.1002/pssa.200306601
dc.relation.referencesMahmoud, B., & Mohamed, O. (2020). Determination of Thermoluminescence Kinetic Parameters of La2O3 Doped with Dy3+ and Eu3+. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2-23.
dc.relation.referencesMartini, M., & Galli, A. (2016). Materials science and cultural heritage. IL NUOVO SAGGIATORE, 32(3), 46–58. https://www.ilnuovosaggiatore.sif.it/article/33
dc.relation.referencesMay, C. E., & Partridge, J. A. (1964). Thermoluminescent Kinetics of Alpha‐Irradiated Alkali Halides. The Journal of Chemical Physics, 40(5), 1401–1409. https://doi.org/10.1063/1.1725324
dc.relation.referencesMcKeever, S. W. S. (1985). Thermoluminescence of Solids. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511564994
dc.relation.referencesMcKeever, S. W. S., & Chen, R. (1997). Luminescence models. Radiation Measurements, 27(5–6), 625–661. https://doi.org/10.1016/S1350-4487(97)00203-5
dc.relation.referencesMontoya, D. y Moreno, G. (2019). Esmeralda. En: Recursos minerales de Colombia, vol. 2. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano.
dc.relation.referencesPagonis, V., & Kitis, G. (2001). Fit of Second Order Thermoluminescence Glow Peaks Using the Logistic Distribution Function. Radiation Protection Dosimetry, 95(3), 225–229. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a006545
dc.relation.referencesPagonis, V., & Kitis, G. (2002). On the Possibility of using Commercial Software Packages for Thermoluminescence Glow Curve Deconvolution Analysis. Radiation Protection Dosimetry, 101(1), 93–98. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a006067
dc.relation.referencesPagonis., V., Kitis., G., & Furetta, C. (2006). Numerical and Practical Exercises in Thermoluminescence (1st ed). Springer New York. https://doi.org/10.1007/0-387-30090-2
dc.relation.referencesPetitfils, A., Wrobel, F., Benabdesselam, M., Iacconi, P., & Butler, J. E. (2007). Role of TL thermal quenching in CVD diamond for medical applications. Diamond and Related Materials, 16(4), 1062–1065. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.diamond.2006.11.092
dc.relation.referencesPetrov, S. A., & Bailiff, I. K. (1995). Thermal quenching and the Initial Rise technique of trap depth evaluation. Journal of Luminescence, 65(6), 289–291. https://doi.org/10.1016/0022-2313(95)00090-9
dc.relation.referencesRandall, J. T., & Wilkins, M. H. F. (1945a). Phosphorescence and electron traps - I. The study of trap distributions. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 184(999), 365–389. https://doi.org/10.1098/rspa.1945.0024
dc.relation.referencesRandall, J. T., & Wilkins, M. H. F. (1945b). Phosphorescence and electron traps II. The interpretation of long-period phosphorescence. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 184(999), 390–407. https://doi.org/10.1098/rspa.1945.0025
dc.relation.referencesRasheedy, M. S., El-Sherif, M. A., & Hefni, M. A. (2006). Applications of the three points analysis method for obtaining the trap parameters and the separation of thermoluminescence glow curve into its components. Radiation Effects and Defects in Solids, 161(10), 579–590. https://doi.org/10.1080/10420150600879732
dc.relation.referencesRojas, J., Cogollo, R., Gil, M., Usma, J., Gutiérrez, O., & Soto, A. (2019). Cerium and manganese doped alumina matrices: Preparation, characterization and kinetic analysis of their glow curves. Journal of Luminescence, 214, 116572. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.116572
dc.relation.referencesŞahiner, E., Meriç, N., & Polymeris, G. S. (2015). Impact of different mechanical pre-treatment to the EPR signals of human fingernails towards studying dose response and fading subjected to UV exposure or beta irradiation. Radiation Measurements, 82, 40–46. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2015.08.005
dc.relation.referencesSubedi, B., Oniya, E., Polymeris, G. S., Afouxenidis, D., Tsirliganis, N. C., & Kitis, G. (2011). Thermal quenching of thermoluminescence in quartz samples of various origin. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 269(6), 572–581. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.01.011
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dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.keywordsBeryl
dc.subject.keywordsThermoluminescence
dc.subject.keywordsKinetic parameters
dc.subject.keywordsThermal quenching
dc.subject.keywordsHeating rate
dc.subject.keywordsDose
dc.subject.proposalBerilospa
dc.subject.proposalTermoluminiscenciaspa
dc.subject.proposalParámetros cinéticosspa
dc.subject.proposalApagado térmicospa
dc.subject.proposalTasa de calentamientospa
dc.subject.proposalDosisspa
dc.titleInfluencia de la dosis y la tasa de calentamiento sobre los parámetros cinéticos de la curva de brillo termoluminiscente de aguamarina (Be3Al2(SiO3)6:Fe)spa
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado
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