Manual del Participante PROTECCIÓN RADIOLÓGICA ... - Cenapred

4.2.4 Dosímetros termoluminiscentes
CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES
Dirección de Capacitación / Departamento de Capacitación del PERE
La termoluminiscencia es la emisión de luz por un material, previamente excitado con radiación
ionizante, cuando éste se calienta. La cantidad de luz emitida es proporcional a la cantidad de
energía depositada por la radiación en el material, lo cual hace posible utilizarlo como un
dosímetro.
Los dosímetros termoluminiscentes consisten básicamente de un cristal huésped que contiene una o
más impurezas las cuales generan dos tipos de imperfecciones en la red cristalina:
• Trampas para electrones y huecos, capturan y mantienen a los portadores de carga atrapados
por largos periodos.
• Centros luminiscentes, localizados junto con las trampas de electrones o huecos, que presentan
emisión de luz cuando se da la recombinación entre los dos tipos de portadores de carga.
Cuando la radiación ionizante incide sobre los DTL, se producen muchos eventos de ionización que
liberan electrones y huecos, que son el análogo de iones positivos en gases. Los electrones migran
de la banda de valencia a la banda de conducción, donde son retenidos por trampas para electrones
localizadas en la banda de energías prohibidas, de la misma manera que los huecos son retenidos en
sus respectivas trampas. A la temperatura a la cual se realiza la irradiación estas trampas son
profundas en términos de energía potencial, lo que hace difícil que los electrones y huecos
atrapados sean liberados. Lo anterior permite que éstos permanezcan atrapados durante
largos periodos. Al elevar la temperatura de un DTL irradiado se logra que los electrones y
huecos atrapados adquieran suficiente energía para vencer el potencial de las trampas, y
puedan ser liberados. Cuando los electrones son liberados migran a una trampa de huecos, donde
se lleva a cabo la recombinación que va acompañada de la emisión de un fotón. Este proceso
permite traducir la llegada de un fotón de alta energía en un conjunto de fotones luminosos que pueden
ser convertidos en una señal eléctrica fácilmente cuantificable.
Los DTL se pueden encontrar en diversas presentaciones de tamaño y forma, así como de sus
componentes, entre los que se cuentan el fluoruro de calcio, el sulfato de calcio y el fluoruro de
litio; de este último material se encuentra el dosímetro conocido comercialmente como TLD-100
(de Li natural: 7.5% de 6 Li y 9 2.5% de 7 Li), el cual es ampliamente usado en aplicaciones
médicas por su buena equivalencia con el tejido biológico, su alta sensibilidad y su
posibilidad de reutilización. Cuenta con impurezas de Mg y Tl en 300 ppm y 15 ppm,
respectivamente.
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