Estudio de la recombinación estimulada de defectos inducidos por radiación beta en RbBr:Eu²

Abstract

Durante mucho tiempo se han estudiado los halogenuros alcalinos por ser sistemas de estructuras cristalinas sencillas que a su vez son fáciles de obtener y muy útiles para la verificación de resultados de modelos teóricos. Para conocer su estructura se utilizó la técnica de difracción de rayos X en polvo. Esta muestra que su estructura es de tipo cúbica. Sin embargo, al ser expuestos a los rayos X, se observó en estos materiales un cambio de color, lo cual dio lugar a un estudio de los centros de color inducidos por radiación y por otros métodos, para lo cual se utilizaron diferentes fuentes de radiación y se han propuesto mecanismos de formación de centros de color. Posteriormente se vio la ventaja de utilizarlos como dosímetros de radiación o elementos para medir la cantidad de radiación absorbida por diferentes sustancias incluyendo las orgánicas. Para mejorar la respuesta de estos cristales a la dosimetría, estos fueron impurificados con diversos materiales. Uno de los dosímetros más populares en las aplicaciones ha sido el LiF impurificado de muy diversas formas. En la actualidad se han propuesto diferentes halogenuros alcalinos impurificados de alguna forma para hacer dosimetría dada la gran diversidad de aplicaciones que pueden hacerse en el uso de la radiación. La radiación se está aplicando con mayor frecuencia en medicina y en conservación de alimentos. La precisión en las dosis utilizadas requiere diferentes sistemas dosimétricos, lo cual ha de lograrse mediante el estudio de la interacción entre la radiación y las estructuras cristalinas. Se han estudiado diferentes sistemas halogenuros alcalinos con diferentes impurezas encontrando que aquellos con impurezas de Eu2+ son más sensibles a la radiación, permitiendo el almacenamiento de los daños por radiación y su posterior lectura. Hasta hace poco tiempo la lectura dosimetría que se utilizaba era la termoluminiscencia, sin embargo, debido a su lentitud, se han implementado nuevas técnicas tales como la técnica de luminiscencia persistente y la luminiscencia óptimamente estimulada. La última se está empleando cada vez con más frecuencia para hacer imágenes de radiografía. En este sentido los halogenuros alcalinos con trazas de iones de Eu2+ han resultado de gran utilidad. Los sistemas más estudiados son el KC1:Eu2+ y el KBr:Eu2+. Consideramos que podemos extender el estudio de los efectos de la radiación a otros sistemas tales como los haluros de rubidio, uno de los cuales, el RbBr:Eu2+ se estudia en este trabajo de tesis. Este sistema tiene uno de los iones alcalinos de mayor radio iónico, lo cual se espera que modifique la respuesta de almacenamiento de defectos inducidos por radiación, sin embargo, debido a la traza de iones de Eu2+ se puede retener la información. En este trabajo se estudia la forma de la curva de termoluminiscencia y la respuesta dosimétrica del material. Además, se tratará de determinar el tipo de defectos inducidos que se almacenan en el cristal y como se estimulan térmica y óptimamente. Para obtener este objetivo, el trabajo se ha dividido en cinco capítulos. En el primer capítulo se exponen diferentes conceptos que nos servirán para explicar las características y defectos del material. En el segundo capítulo se describe el fenómeno termoluminiscente y el mecanismo mediante el cual se genera luz. En el capítulo tres se presentan las propiedades ópticas del Eu2+ incorporado en halogenuros alcalinos y un resumen de la respuesta dosimétrica del KC1:Eu2+ y KBr:Eu2+ expuestos a la radiación a, p ,r, rayos X y UV, así como, algunos antecedentes en bromuro de rubidio con diversas impurezas. En el capítulo cuatro se describen las técnicas y equipos utilizados. Finalmente, en el capítulo cinco se incluyen los resultados experimentales obtenidos, así como la discusión sobre dichos resultados. Se presentan las conclusiones obtenidas en este trabajo. También se incluye la bibliografía consultada para la elaboración de la presente tesis.