Termoluminiscencia de Li2ZrO3 sintetizado por reacción de estado sólido

Abstract

Se reportan por primera vez las propiedades termoluminiscentes (TL) y de luminiscencia persistente (LP) de Li2ZrO3 (metazirconato de litio) y su potencial uso como dosímetro de radiaciones. Fósforos de Li2ZrO3 fueron sintetizados por reacción de estado sólido a partir de una mezcla de Li2CO3 y ZrO2, tratada térmicamente a 400°C por 2 h y 1000°C durante 24 h en aire. Se llevó a cabo un estudio sistemático de sus propiedades termoluminiscentes y de luminiscencia persistente al ser expuestos a radiación con partículas beta. La curva de brillo característica de TL exhibió un máximo a 164 °C (usando una razón de calentamiento de 5.0°C/s) que se desvanece en los primeros minutos dando lugar a una intensa LP. El factor de forma de la curva de brillo de TL calculado fue de 0.40, sugiriendo una cinética de primer orden para el proceso involucrado. La señal de LP exhibió una reproducibilidad con una desviación estándar de 0.48 % y una dependencia lineal con la dosis de irradiación en el intervalo de 0.5 a 256 Gy. Se propone por primera vez una metodología para evaluar la dosis mínima detectable mediante LP como una extensión del método aceptado en TL. Se llevó a cabo la caracterización estructural y morfológica mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido, respectivamente. De los resultados obtenidos, se concluye que el Li2ZrO3 es un fósforo promisorio para aplicarse en dosimetría de LP, que podría emplearse para detectar y medir dosis de radiaciones in situ y en tiempo real.