Crescimento de cristais marinhos de NaCl para análises da Luminescência Opticamente Estimulada (LOE)
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Data
2022-02-08
Autores
Lucena, Julia Vieira 
Orientadores
Rocca, René Rojas
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
O presente trabalho teve como principal objetivo estudar uma nova técnica para a
sinterização de cristais de Cloreto de Sódio (NaCl) obtidos diretamente da água do mar, com a
finalidade de obter-se uma luminescência eficiente, um melhor controle na quantidade de
amostra a ser utilizada, uma maior distribuição dos cristais em uma alíquota, e também verificar
sua aplicabilidade como dosímetro, com os testes de requisitos dosimétricos. O sal comum é
um material que já tem sido estudado no meio da dosimetria, pois apresenta uma alta
sensibilidade quando exposto à radiação ionizante podendo assim ser utilizado na dosimetria
luminescente.
Com o intuito de realizar o crescimento dos cristais marinhos com baixo custo e fácil
fabricação, foi efetuada a pulverização da solução concentrada de água do mar sobre discos de
1 cm de alumínio reciclado a 70 ºC, com esse procedimento obtivemos alíquotas homogêneas,
com cristais crescidos uniformemente, e desse modo, conseguimos realizar a produção de várias
alíquotas em uma única fabricação com as mesmas características. Sabendo que o sal possui
propriedade higroscópica, impermeabilizamos com base em esmalte comercial.
Para analisar a estrutura cristalina formada com esta nova técnica, utilizamos a difração
de raios x (DRX) e foi atestada a formação da estrutura do cloreto de sódio. Para as medidas
LOE, usamos o leitor RISØ TL/LOE (modelo TL/OSL-DA-20) por estímulo de luz azul
(470 nm) com uma fonte beta 90Sr/90Y (estrôncio e ítrio) acoplado ao leitor, primeiramente foi
feito o tratamento térmico nas alíquotas a 400 ºC, em diferentes tempos, 2 h, 24 h e 48 h para
observar o efeito no sinal LOE, nas medidas LOE as alíquotas foram irradiadas com uma dose
de 162 mGy, com pré-aquecimento de 160 ºC durante 1 s, posteriormente uma medição com
uma temperatura assistida de 110 ºC e estimuladas por 40 s com a luz azul.
Para as análises dos testes de requisito dosimétrico, realizamos o teste de linearidade e
obtivemos uma resposta linear das intensidades LOE entre 81 a 1000 mGy, na reprodutibilidade
tivemos uma variação de apenas 4% em 70 medidas consecutivas, na avaliação do fading
comparamos alíquotas com e sem tratamento térmico, e vemos um decaimento mínimo na
amostra com tratamento térmico.
The main objective of this work was to study a new technique for the sintering of marine sodium chloride (NaCl) crystals obtained from sea water. In order to obtain an efficient luminescence, a better control in the amount of sample to be used, a better distribution of crystals in every aliquot and verify its applicability as a dosimeter, with dosimetric requirements testing. The common salt is a material that have been already studied in the area of dosimetry, because it has a high sensitivity when exposed to ionizing radiation, therefore can thus be used in luminescent dosimetry. With the purpose of synthesizing the marine crystals with low cost and easy fabrication, we pulverized a concentrated sea salt solution, on 1 cm recycled aluminum discs placed on an oven at 70 ºC, with this process we obtained homogeneous aliquots, with crystals growed uniformly on the surface of the discs, in this way, we were able to produce many aliquots at once. The salt has a hygroscopic property, we waterproof it using a commercial enamel, in order to inhibit this property. For analyzing the crystalline structure formed with this new technique, we used X-ray diffraction (XRD) and the formation of the sodium chloride structure was attested. For OSL measurements, we use the RISØ TL/OSL reader (model TL/OSL-DA-20) by blue light stimulation (470 nm) coupled with a beta source (90Sr/90Y strontium/ yttrium), at first, the heat treatment was carried out on the aliquots at 400 ºC, at different times, 2, 24 and 48 hours to observe the effect on the OSL signal, irradiated with a dose of 162 mGy, with preheating at 160a°C for 1 s, afterwards we perform a measurement with an assisted temperature of 110 °C for 40 s with blue light. For the analysis of dosimetric requirement tests, we realized several irradiations obtaining a linear response between 81 to 1000 mGy, the reproducibility test shows a variation of only 4% in 70 consecutive measurements, evaluating the fading test comparing aliquots with and without heat treatment, we noticed a minimal decay for heated sample.
The main objective of this work was to study a new technique for the sintering of marine sodium chloride (NaCl) crystals obtained from sea water. In order to obtain an efficient luminescence, a better control in the amount of sample to be used, a better distribution of crystals in every aliquot and verify its applicability as a dosimeter, with dosimetric requirements testing. The common salt is a material that have been already studied in the area of dosimetry, because it has a high sensitivity when exposed to ionizing radiation, therefore can thus be used in luminescent dosimetry. With the purpose of synthesizing the marine crystals with low cost and easy fabrication, we pulverized a concentrated sea salt solution, on 1 cm recycled aluminum discs placed on an oven at 70 ºC, with this process we obtained homogeneous aliquots, with crystals growed uniformly on the surface of the discs, in this way, we were able to produce many aliquots at once. The salt has a hygroscopic property, we waterproof it using a commercial enamel, in order to inhibit this property. For analyzing the crystalline structure formed with this new technique, we used X-ray diffraction (XRD) and the formation of the sodium chloride structure was attested. For OSL measurements, we use the RISØ TL/OSL reader (model TL/OSL-DA-20) by blue light stimulation (470 nm) coupled with a beta source (90Sr/90Y strontium/ yttrium), at first, the heat treatment was carried out on the aliquots at 400 ºC, at different times, 2, 24 and 48 hours to observe the effect on the OSL signal, irradiated with a dose of 162 mGy, with preheating at 160a°C for 1 s, afterwards we perform a measurement with an assisted temperature of 110 °C for 40 s with blue light. For the analysis of dosimetric requirement tests, we realized several irradiations obtaining a linear response between 81 to 1000 mGy, the reproducibility test shows a variation of only 4% in 70 consecutive measurements, evaluating the fading test comparing aliquots with and without heat treatment, we noticed a minimal decay for heated sample.
Descrição
Citação
LUCENA, Julia Vieira. Crescimento de cristais marinhos de NaCl para análises da Luminescência Opticamente Estimulada (LOE). 2022. 42 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia do Mar) - Instituto do Mar, Universidade Federal de São Paulo, Santos, 2022.