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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Laís Aparecida Forner
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2019
Supervisor
Committee
Nicolucci, Patrícia (President)
Goes, Evamberto Garcia de
Guidelli, Éder José
Sacilotto, Cassiana Viccari
Title in Portuguese
Estudo e desenvolvimento de materiais termoluminescentes para aplicações em dosimetria das radiações ionizantes
Keywords in Portuguese
CaSO4
Dosimetria termoluminescente
Radioproteção
Abstract in Portuguese
O desenvolvimento tecnológico tem aumentado o uso das fontes de radiação, fazendo com que sejam estudados novos métodos, técnicas e materiais para quantificá-la. A dosimetria termoluminescente é uma das técnicas mais versáteis para a avaliação quantitativa de doses de radiações ionizantes, com destaque para aplicações em medicina, indústria, arqueologia e proteção radiológica. O sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy), ou TLD-900, é a única pastilha termoluminescente produzida comercialmente para fins dosimétricos no Brasil, porém ainda com alto custo. O estudo de diferentes dopantes em pastilhas com base de CaSO4 pode conferir características dosimétricas adequadas para diferentes usos e aplicações. O objetivo desse trabalho foi a produção e o estudo de caraterísticas dosimétricas de pastilhas termoluminescentes a base de CaSO4 dopadas com disprósio, túlio, térbio e európio e suas combinações. Foram estudadas as curvas de emissão termoluminescente das pastilhas produzidas em comparação com pastilhas comerciais de TLD-900. Além disso, testes dosimétricos de resposta em função da dose, sensibilidade, dependência energética, reprodutibilidade, homogeneidade de grupo e desvanecimento de resposta foram estudados para feixes de fótons na faixa de 30 a 120 keV e 137Cs. Todas as pastilhas produzidas apresentaram dependência energética, sendo esta maior para o feixe ISO N40 (até 14 vezes maior). Dentre os materiais produzidos, as pastilhas de CaSO4:Tm foram as que produziram maiores intensidades de sinal para uma mesma dose de radiação, apresentando os melhores resultados de sensibilidade (154,8 nC/mGy para 137Cs), homogeneidade (36,4%) e reprodutibilidade (7,2%). A facilidade do método de produção utilizado e as respostas obtidas em baixas doses fazem dos dosímetros de CaSO4:Tm produzidos excelentes alternativas às pastilhas comerciais para o uso em aplicações diversas e em Radioproteção
Title in English
Study and development of thermoluminescent materials for ionizing radiation dosimetry applications
Keywords in English
CaSO4
Radiation protection
Thermoluminescent dosimetry
Abstract in English
Technological development has increased the use of radiation sources, leading to the study of new methods, techniques and materials to quantify these sources. Thermoluminescent dosimetry is one of the most versatile techniques for quantitative evaluation of ionizing radiation dose, with emphasis for medical and industrial applications, archeology and radiation protection. Calcium sulfate doped with dysprosium (CaSO4:Dy), or TLD-900, is the only thermoluminescent pellets commercially produced for dosimetric purposes in Brazil, however it is still expensive. The study of different dopants in CaSO4 based pellets can grant dosimetric characteristics suitable for different uses and applications. The goal of the present work was the production and study of the dosimetric characteristics of CaSO4 based thermoluminescent pellets doped with dysprosium, thulium, terbium and europium, and their combinations. The thermoluminescent emission curve of the produced pellets was studied and compared with commercial TLD-900. Furthermore, dosimetric tests of dose-response, sensitivity, energetic dependence, reproducibility, group homogeneity and fading were performed for photon beams ranging from 30 to 120 keV and for 137Cs. All of the produced pellets presented energetic dependence, the highest being for N40 ISO beam (up to 14 times higher). Among the produced materials, CaSO4:Tm pellets produced the higher signal intensity for a same radiation dose, presenting the best results of sensitivity (154,8 nC/mGy for 137Cs), homogeneity (36,4%) and reproducibility (7,2%). The easiness of the production method used and the response obtained in low doses make the produced CaSO4:Tm dosimeter an excellent alternative to commercial pellets for many applications and radiation protection
 
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Publishing Date
2019-08-08
 
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