DOSIMETRIA DE PARTICULAS BETA USANDO Li:Mg,Cu,P+PTFE. Olvera L, Azorín J y Rivera T.

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Beatriz Poblete Alarcón
hace 6 años
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1 DOSIMETRIA DE PARTICULAS BETA USANDO Li:Mg,Cu,P+PTFE. Olvera L, Azorín J y Rivera T. Departamento de Física Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. MEXICO. Resumen En este trabajo se presentan los resultados experimentales de determinar la respuesta termoluminiscente (TL) de pastillas de LiF:Mg,Cu,P+PTFE excitadas con radiación beta de 90 Sr/ 90 Y. La curva TL exhibió tres picos los cuales se presentan a 121 C, 178 C y 217 C. Su sensibilidad relativa es 49 con respecto a la del TLD- 100, dosímetro que se toma como referencia. La mínima dosis que se midió fue de 750µGy. La respuesta en función de la dosis resultó lineal en el intervalo de 0.75mGy a 22.55mGy. El estudio de la reproducibilidad de la información contenida en las pastillas mostró una desviación estándar de 2%. Abstract This paper presents the experimental results of determining the thermoluminescence (TL) response of LiF:Mg,Cu,P+PTFE pellets excited with 90 Sr/ 90 Y beta radiation. The glow curve exhibited three peaks which appear at 121 C, 178 C and 217 C. Its relative sensitivity is 49 with respect to that of the TLD-100 dosemeter taken as a reference. The minimal dose that could be measured was 750 mgy. The TL response as a function of dose was linear in the range of 0.75 mgy to mgy. The study of the repeatability of the information contained in the pellets showed a standard deviation of 2 %. INTRODUCCION. Al irradiar un cristal, su estructura sufre alteraciones por ionización y excitación, en este proceso se liberan electrones y se generan dos tipos de entes móviles: electrones y agujeros, ambos portadores de carga que pueden viajar por el cristal hasta quedar atrapados en defectos de la red. Los electrones y agujeros permanecen atrapados hasta que se proporcione al material suficiente energía para liberarlos y volverlos a su estado natural antes de la irradiación. Cuando esto ocurre, se desprenden del exceso de energía que adquirieron, emitiendo fotones de luz visible. Si la energía que se proporciona al cristal para que los entes móviles vuelvan a su estado original es térmica, se produce el fenómeno de termoluminiscencia (TL). Este fenómeno es de gran importancia en la dosimetría de radiación ionizante ya que es útil en la caracterización de materiales como dosímetros.

2 CARACTERISTICAS ESTUDIADAS. 1.- Curva TL 2.- Sensibilidad 3.- Umbral de detección 4.- Respuesta lineal en función de la dosis absorbida 5.- Reproducibilidad DESARROLLO EXPERIMENTAL. MATERIAL Y EQUIPO: Los materiales estudiados consistieron en pastillas de LiF:Mg,Cu,P+PTFE desarrolladas y elaboradas en México. Previamente al análisis de sus características, las pastillas se sometieron a un procedimiento de borrado térmico consistiendo en calentar el material a 240 C durante 10 minutos. Obtención de la curva TL. Para el estudio de esta prueba se tomó un lote de pastillas de LiF:Mg,Cu,P+PTFE, se irradió con partículas beta en un Irradiador Beta de 90 Sr/ 90 Y a una dosis de 22.55mGy, obteniendo su curva TL en un Analizador TL Harshaw modelo 4000, almacenando los datos en una PC para su posterior análisis.. Sensibilidad. Para efectuar esta prueba se utilizaron 2 materiales: LiF:Mg,Cu,P+PTFE y TLD-100, éste último se toma como referencia. Los cuales fueron irradiados a una dosis de 22.55mGy, obteniendo la sensibilidad relativa mediante la siguiente relación. Sensibilidad relativa = Lectura muestra Lectura TLD-100 Umbral de detección: Primero se determina la lectura de fondo del equipo (LFE), así como del material (LFM); en seguida se obtiene la lectura del material irradiado. La lectura real (LR) se obtiene mediante la siguiente relación: LR = Lectura de material irradiado (LFE +LFM)

3 Respuesta TL en función de la dosis: Se irradió el material a diferentes dosis desde 0.75mGy hasta 22.55mGy, graficando las lecturas en función de la dosis. Reproducibilidad: Para determinar esta característica se tomó un lote previamente borrado térmicamente, se irradió a una dosis absorbida de 22.55mGy y se obtuvo su correspondiente lectura. Este proceso se repitió por 10 veces. RESULTADOS. Curva TL: La curva TL presentó tres picos a 121 C, 178 C y 217 C, esto se muestra en la figura INTENSIDAD TL ( u.a.) TEMPERATURA C Fig. 1. Curva TL de pastillas de LiF:Mg,Cu,P+PTFE irradiadas con partículas beta de 90 Sr/ 90 Y Sensibilidad: El LiF:Mg,Cu,P+PTFE con respecto al TLD-100 es 49 veces más sensible.

4 Umbral de detección: La dosis mínima que pudo ser medida fue de 750µGy. Respuesta TL en función de la dosis: La respuesta TL de LiF:Mg,Cu,P+PTFE en función de la dosis resultó lineal en el intervalo de 0.75mGy al 22.55mGy (ver figura 2.). IN TENSID A D T L [u.a.] DOSIS [mgy] Fig. 2. Respuesta TL de LiF:Mg,Cu,P+PTFE en función de la dosis Reproducibilidad: La reproducibilidad de las lecturas después de 10 ciclos de irradiación-lectura-borrado, presenta una desviación estándar de 2%, como se muestra en la figura REPRODUCIBILIDAD CICLOS Fig. 3. reproducibilidad del LiF:Mg,Cu,P+PTFE

5 CONCLUSIONES. De acuerdo con los resultados de las características estudiadas tales como: su alta sensibilidad, su bajo umbral de detección, su reproducibilidad, su respuesta lineal en función de la dosis absorbida, el LiF:Mg,Cu,P+PTFE puede considerase un buen candidato para ser empleado en la dosimetría termoluminiscente de partículas beta. REFERENCIAS. Azorín Nieto Juan, Rivera Montalvo Teodoro. Dosimetría Termoluminiscente Aplicada a Medicina.

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