Disserta????o
Otimiza????o do crescimento de cristais cintiladores inorg??nicos em matriz CsI dopada com l??tio para uso como detectores de radia????o
Optimization of growth of the inorganic scintillators crystals in CsI matrix doped with lithium for use as radiation detectors
Registro en:
10.11606/D.85.2019.tde-06102020-163607
Autor
TOMAZ, LUCAS F.
Resumen
S??o denominados cintiladores os materiais s??lidos, l??quidos ou gasosos capazes de converter radia????o de alta energia em radia????o no espectro ultravioleta ou vis??vel de forma eficiente, ao absorver de maneira parcial ou total a radia????o incidente. No que se refere a ??rea de investiga????o de cristais cintiladores, os inorg??nicos ocupam consider??vel espa??o no grupo dos cintiladores utilizados nas ??reas de trabalho com radia????o, aplicados como detectores. Este trabalho teve por objetivo desenvolver cristais cintiladores inorg??nicos em matriz de CsI, utilizando o ??on l??tio (Li+) como elemento dopante em concentra????es de 10-1 M, 10-2 M, 10-3 M e 10-4 M por meio da t??cnica de Bridgman. Estudou-se o comportamento dos cristais excitando-os com diferentes n??veis de energia de radia????o alfa, gama e tamb??m com radia????o de n??utrons e comparou-se os resultados a matriz pura de CsI. Os cristais foram excitados com radia????o gama no intervalo de energia de 59 keV ?? 1333 keV, radia????o alfa com energia de 5,54 MeV e com radia????o de n??utrons com energia de 1 MeV a 12 MeV. Os cristais CsI:Li tamb??m foram submetidos a caracteriza????es f??sicas e qu??micas tais como: transmit??ncia ??ptica, emiss??o de luminesc??ncia, distribui????o do dopante Li ao longo do eixo de crescimento e confirma????o da estrutura cristalina. Os cristais dopados com l??tio apresentaram melhor resposta a radia????o alfa quando comparados com o cristal CsI puro e a sensibilidade aumenta conforme o tamb??m aumento da concentra????o do dopante Li, cristais CsI:Li com as concentra????es de 10-2 M e 10-3 M apresentaram a melhor altura de pulso para radia????o gama. Os cristais CsI:Li apresentaram sensibilidade a detec????o de n??utrons, com volume de contagens expressivamente superior ao cristal de CsI puro. Os cristais de CsI:Li 10-3 M e 10-2 M apresentaram melhor detec????o ?? radia????o de n??utrons no intervalo de concentra????o do dopante Li estudado. A adi????o do Li ?? matriz CsI resultou em cristais com resultados promissores para uso como detectores, quando excitados com radia????o alfa,radia??ao gama e radia????o de n??utrons. Disserta????o (Mestrado em Tecnologia Nuclear) IPEN/D Instituto de Pesquisas Energ??ticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP