Caracterização do jade e dos silicatos da familia do jade para aplicação em dosimetria das radiações

Abstract

As propriedades dosimétricas principais do jade e dos silicatos brasileiros da família do jade foram estudadas para aplicações em processos de radiação de doses altas. Jade é uma denominação comum a dois silicatos diferentes: jadeita, NaAl(Si2O6), e nefrita, Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2 (OH)2, que pertencem respectivamente à subclasse dos piroxênios e anfibólios. As amostras de jade, estudadas neste trabalho, são provenientes da Áustria, Nova Zelândia, Estados Unidos e Brasil. Os silicatos brasileiros da família do jade estudados neste trabalho foram os anfibólios: tremolita,Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 e actinolita, Ca2Fe5(Si4O11)2(OH)2; e os piroxênios: rodonita, MnSiO3 e diopsídio, CaMg(Si2O6). A composição mineralógica e química foi obtida pelas técnicas de análise por ativação com nêutrons e difração de raios X. As propriedades dosimétricas principais (curvas de emissão, curvas de calibração, dose mínima detectável, dependência angular e energética, entre outras) foram estudadas, utilizando as técnicas de termoluminescência, emissão exoeletrônica termicamente estimulada e ressonância paramagnética eletrônica. As amostras de jade-Teflon e as amostras de silicatos-Teflon apresentam pelo menos dois picos TL, um em torno de 115°C (pico 1) e outro próximo de 210°C (pico 2). As curvas de calibração (TL) dos materiais estudados apresentaram comportamento linear na faixa de 0,5Gy a 1kGy. O pico de emissão TSEE ocorre em 240°C para todas as amostras e as curvas de calibração apresentaram comportamento sublinear na faixa entre 100Gy e 20kGy. No caso da técnica de RPE, apenas o jade originário dos Estados Unidos tem potencial de aplicação em dosimetria das radiações. Além disso, ainda foi realizada uma simulação computacional estática dos prováveis defeitos intrínsecos e extrínsecos presentes na rodonita. Entre os defeitos básicos, o defeito Schottky do MnSiO3 é o mais provável de ocorrer e, entre os defeitos extrínsecos, os dopantes bivalentes e trivalentes apresentam uma possibilidade maior de inserção na rodonita.