Estudo das propriedades luminescentes da fluorita natural brasileira

Abstract

Características termoluminescentes (TL) e de luminescência opticamente estimulada (LOE) de fluoritas naturais (CaF2) de três minas brasileiras foram investigadas com o objetivo de verificar a possibilidade de utilizar o material para a dosimetria de radiação gama. Embora a resposta de TL do CaF2 seja bem conhecida, existem poucos estudos relatando as propriedades LOE desse mineral. As amostras de fluorita investigadas neste estudo são procedentes de três estados brasileiros: Bahia (de coloração roxa), Rio Grande do Norte (verde clara) e Santa Catarina (cor verde escura). Difratogramas de raios X foram obtidos para verificar que as amostras eram fluoreto de cálcio (CaF2). Para avaliar a respostas TL e LOE, fragmentos de cristais de fluorita foram manualmente moídos, utilizando um almofariz e pistilo de ágata, e peneirados na faixa de tamanho de grão 75 x 150 μm. Posteriormente, as pastilhas de fluorita foram fabricadas através de prensagem de uma mistura homogênea de fluorita particulada e PTFE floculado (DuPont) em temperatura ambiente. A proporção de fluorita: PTFE na mistura era de 70%:30%, em massa. Vinte e cinco pastilhas com cerca de 50 mg, 6 mm de diâmetro e 1 mm de espessura foram produzidas para cada tipo de fluorita investigada. Para avaliar a curva de emissão TL, as pastilhas foram irradiadas com radiação gama com feixe de 137Cs numa faixa de doses de 10 a 50 mGy, e o sinal TL foi medido numa leitora Harshaw-Bicron, modelo 3500. Os resultados mostraram curvas de emissão TL apresentam diferentes picos dependendo da coloração e da origem da amostra de fluorita. A estimulação para medições do sinal LOE foi realizada com LEDs azuis que têm um comprimento de onda de 470 nm e a estimulação foi no modo contínuo. Os resultados mostraram que a fluorita verde clara do RN é mais sensível do que a fluorita roxa da BA e do que a verde escura de SC tanto para as respostas TL e LOE. O efeito da leitura LOE no sinal TL também foi investigado e observou-se que os todos os picos TL são afetados pela leitura LOE realizada previamente, mas eles não são eliminados. Estes resultados demonstraram que é possível reutilizar para leitura TL um dosímetro que já tenha sido lido através da LOE.