Evaluación del uso potencial de montmorillonita como material soporte de elementos blanco para atenuación de rayos X y gamma

LUCIANA MONTES; FEDERICO MANUEL FLORES; ROSA MARÍA TORRES SANCHEZ

2018-06-15/2018-07-16

Física

Quimica

La atenuación de los rayos X y radiación gamma se basa en los procesos de interacción que estos experimentan con la materia. Los mecanismos involucrados pueden ser tres: efecto fotoeléctrico, efecto Compton y producción de pares. La importancia relativa de cada uno de ellos para lograr dicha atenuación depende de la energía de la radiación incidente en el material y del material en cuestión. La magnitud física utilizada para analizar la importancia de los procesos involucrados y el potencial de un material específico para atenuar radiación de una determinada energía es el coeficiente de atenuación.A la fecha, el material más utilizado para atenuar rayos X y gamma es el plomo. La toxicidad y costo de dicho elemento, ha originado la búsqueda de materiales alternativos. Generan este informe distintos aspectos de importancia para el proyecto ARPAT: la caracterización previa realizada en la montmorillonita argentina, dentro del proyecto ARPAT, la posibilidad de intercambiar sus cationes Na naturales por otros cationes inorgánicos que pueden mejorar su capacidad de atenuación de rayos X y gamma el valor agregado que implica la posibilidad de comercializar dicho producto y la perspectiva de integrar dicho producto en polímeros utilizables como barreras de dichos rayos.Los cálculos del coeficiente de atenuación m para una montmorillonita argentina, llamada Mt-Na, con la siguiente fórmula estructural:(Si3.89Al0.11)(Al1.43Fe3+0.28Mg0.30)O10(OH)2]Na0.41Y a continuación se plantea la formula estructural de la misma montmorillonita intercambiada con Magnesio (Mt-Mg, Mg2+, Z = 12), Estaño (Mt-Sn, Sn+2, Z=50), Antimonio (Mt-Sb, Sb3+, Z = 51), Bario (Mt-Ba, Ba2+, Z=56), Wolframio (Mt-W, W+6, Z = 74) y Bismuto (Mt-Bi, Bi3+, Z = 83). Elementos que podrían mejorar la atenuación de los rayos X y gamma por parte de este mineral y que son comercialmente accesibles.Para la obtención de los coeficientes de atenuación de cada una de las arcillas modificadas se tuvo en cuenta únicamente el intercambio catiónico del elemento por el Na.