Desenvolvimento e caracterização de um detector de radiação oticamente estimulável baseado na alexandrita natural brasileira - Nunes, Matheus Cavalcanti dos Santos (2024)
A Luminescência Opticamente Estimulável (OSL) é uma das principais técnicas usadas em dosimetria médica e pessoal das radiações ionizantes. OSL é a luminescência emitida pela recombinação de cargas liberadas opticamente de armadilhas específicas dentro de um material previamente irradiado por radiação ionizante. Apesar de diversas vantagens do uso dessa técnica em relação a outras usadas em dosimetria ainda há somente dois detectores comerciais disponíveis, baseados em Al2O3:C e o BeO, o que justifica a busca por novos materiais OSL para a dosimetria. Dentro desse contexto, o objetivo deste projeto foi estudar a luminescência da alexandrita natural (BeAl2O4:Cr3+) incorporada em uma matriz polimérica para diferentes exposições de radiação através da técnica OSL, e também identificar os centros luminescentes do material com uso da Radioluminescência (RL). Para isso foram estudas amostras oriundas da Bahia e de Minas Gerais; as amostras foram investigadas em função da dose de radiação para exposições a radiação ionizante. Foram produzidas pastilhas nas proporções de 40%, 20% e 10% do mineral incorporado na matriz polimérica e avaliados com o uso da técnica de OSL. As medidas de OSL foram realizadas usando um leitor Risø e os parâmetros avaliados foram a dose-resposta, repetibilidade, reprodutibilidade, fading, dose mínima detectável, e a influência da temperatura e do estímulo óptico nas curvas OSL obtidas. De forma geral, foi possível ajustar modelos matemáticos com três componentes que melhor descreveram o sinal OSL. Adicionalmente, a amostra demonstrou sensibilidade em relação a todas as radiações utilizadas e a todos os estímulos ópticos empregados. As medidas de RL revelaram centros de luminescência que podem ser atribuídos às impurezas Cr3+, Mn4+ e Fe3+, indicando que estes podem ser os responsáveis pelo sinal de luminescência opticamente estimulada da alexandrita.