Detección de radiación ionizante por medio de un sistema híbrido líquido iónico-centellador comercial

DARIO PABLO RODRIGUES FERREIRA MALTEZ; KRIMER NICOLAS; GABRIELA SARMIENTO; GABRIELA CERUTTI; CHRISTIAN BALPARDO; MARTÍN MIRENDA

San Miguel de Tucumán

Congreso; 101° Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina; 2016

Universidad Tecnológica de Tucuman

Un medio dieléctrico es capaz de emitir radiación electromagnética de tipo Cherenkov cuando es atravesado por una partícula cargada que viaja a velocidades mayores que la de la luz en dicho medio. Este fenómeno puede ser utilizado para la detección de radiación ionizante, por ejemplo, para la cuantificación de electrones o positrones provenientes de desintegraciones radiactivas cuyas energías sean superiores a las centenas de keV. En este trabajo se evaluó la eficiencia de detección de un sistema de centelleo líquido híbrido que combina un líquido iónico (BmimCl) con un centellador orgánico comercial (UG-ABTM). Los líquidos iónicos son sales en estado de agregaci´on líquido a temperaturas cercanas o menores a los 100 °C. Para realizar los experimentos se utilizó unvial especialmente diseñado que consta de dos volúmenes cilíndricos concéntricos separados. En el volumen interior se vertieron 5 ml de BmimCl conjuntamente con 18F (T1/2=110 minutos, Emax = 634 keV) mientras que en el volumen exterior se colocaron 5 ml de UG-ABTM. Los resultados mostraron que el BmimCl emite radiación Cherenkov producto de los positrones provenientes de la desintegración del 18F. La utilización de UG-ABTM en el volumen externo duplicó la eficiencia de detección de la radiación ionizante. Esto se atribuye a la capacidaddel centellador comercial de absorber los fotones y re-emitirlos como fotones de fluorescencia en el intervalo de mayor sensibilidad (350 nm < lambda < 500 nm) de los fotomultiplicadores utilizados. La estrategia de separar los líquidos en compartimentos diferentes evita la producción de residuos con solventes orgánicos volátiles, generando en su lugar, residuos de líquidos iónicos. Estos líquidos, a diferencia de los centelladores orgánicos, presentan una elevada estabilidad térmica, baja inflamabilidad, e ínfima presión de vapor, siendo incluso re-utilizables.