Propiedades termoluminiscentes de compuestos tipo espinela presentes en el sistema ternario In2O3-TiO2-MgO a 1350°C en aire

Abstract

Tesis de maestría en ciencias de los materiales. En el presente trabajo se llevó a cabo por primera vez la síntesis de los compuestos tipo espinela: Mg1.25In1.5Ti0.25O4, Mg1.5InTi0.5O4, y Mg1.75In0.5Ti0.75O4 (muestra 2, 3 y 4respectivamente), además de los compuestos reportados previamente In2MgO4 y Mg2TiO4(muestra 1 y 5 respectivamente), todos presentes en el sistema ternario In2O3-TiO2-MgO. La síntesis se efectuó a 1350 oC mediante reacción en estado sólido en aire. Los difractogramas de rayos-X revelaron que las muestras obtenidas tienen una estructura cristalina tipo espinela. Al ser irradiados con partículas β los 5 materiales obtenidos, se encontró que las muestras 3 y 5 eran las indicadas para realizarles un estudio de sus propiedades de termoluminiscentes (TL). La muestra 3 presentó una curva de brillo simple, con un máximo localizado en 195 oC que aumentó de intensidad conforme aumentó la dosis de radiación y mostró linealidad en el intervalo de dosis estudiado que va desde 1.33 hasta 341.33 Gy; así mismo, la muestra 3 exhibió poca variación de la señal de TL integrada en la prueba de reusabilidad en ciclos sucesivos de irradiación-lectura, así como un desvanecimiento de la señal TL del 34 % al almacenarla durante una hora en condiciones ambientales, previa exposición a radiación β. l valor de la dosis mínima detectable obtenido para la misma muestra fue de 5. y. Por otro lado, los resultados de la muestra 5 revelaron una curva comple a con el máximo locali ado en 200 oC, que aumentó de intensidad al incrementar la dosis de radiación y presentó también un comportamiento lineal en el intervalo de dosis de 1.33 a 150 Gy; además de esto, la muestra 5 presentó una señal variable en los primeros ciclos de reuso, mejorándose a partir del cuarto ciclo y finalmente, en la prueba de estabilidad se obtuvo una pérdida de la señal TL del 39 % tras almacenar la muestra por una hora en condiciones ambientales, previa exposición a radiación β. l valor obtenido en el cálculo de la dosis mínima detectable fue de 0.5 Gy. En ambos casos, las muestra 3 y 5, presentaron un buen comportamiento TL; sin embargo, los resultados de sus propiedades TL se podrían mejorar mediante técnicas que permitan estabilizar al material. No obstante, para el objetivo del presente trabajo y en base a los resultados obtenidos, todo indica que de los cinco materiales sintetizados el que presentó mejor propiedad TL y que puede ser candidato para ser empleado en dosimetría de radiaciones es la muestra.