La termoluminiscencia es una forma de luminiscencia que presentan ciertos materiales cristalinos, como algunos minerales, cuando la energía previamente absorbida de la radiación electromagnética u otra radiación ionizante se vuelve a emitir como luz al calentar el material. El fenómeno es distinto al de la radiación de cuerpo negro .
Física
La radiación de alta energía crea estados electrónicos excitados en materiales cristalinos. En algunos materiales, estos estados quedan atrapados o detenidos durante períodos prolongados por defectos localizados o imperfecciones en la red que interrumpen las interacciones intermoleculares o interatómicas normales en la red cristalina. Mecánicamente cuántico, estos estados son estados estacionarios que no tienen una dependencia temporal formal; sin embargo, no son estables energéticamente. Calentar el material permite que los estados atrapados interactúen con los fonones , es decir, las vibraciones reticulares, decaigan rápidamente a estados de menor energía, provocando la emisión de fotones en el proceso.
Usar en citas
La cantidad de luminiscencia es proporcional a la dosis original de radiación recibida. En la datación por termoluminiscencia , esto se puede utilizar para fechar objetos enterrados que hayan sido calentados en el pasado, ya que la dosis ionizante recibida de los elementos radiactivos del suelo o de los rayos cósmicos es proporcional a la edad. Este fenómeno se ha aplicado en el dosímetro termoluminiscente , un dispositivo para medir la dosis de radiación que recibe un chip de material adecuado que es portado por una persona o colocado junto a un objeto.
La termoluminiscencia es una herramienta geocronológica común para fechar cerámica u otros materiales arqueológicos cocidos, ya que el calor vacía o restablece la firma termoluminiscente del material (Figura 1). La recarga posterior de este material a partir de la radiación ambiental se puede fechar empíricamente mediante la ecuación:
Edad = (dosis acumulada posteriormente de radiación ambiental) / (dosis acumulada por año)
Esta técnica fue modificada para su uso como una herramienta de análisis de migración de arena pasiva . [1] (Figura 2). La investigación muestra consecuencias directas resultantes de la reposición inadecuada de playas hambrientas utilizando arenas finas. La nutrición de las playas es un problema en todo el mundo y recibe gran atención debido a los millones de dólares que se gastan anualmente para mantener las playas embellecidas para los turistas, [2] por ejemplo, en Waikiki, Hawai. Se encontró que las arenas con tamaños de 90-150 μm (arena muy fina) migran desde la zona de inundación un 67% más rápido que los granos de arena de 150-212 μm (arena fina; Figura 3). Además, se demostró que la técnica proporciona un método pasivo para controlar el reabastecimiento de arena y un método pasivo para observar las entradas de arena fluviales o de otro tipo a lo largo de las costas (Figura 4). [1]
Referencias
- ↑ a b Keizars, K. Zen; Forrest, Beth M .; Pista, W. Jack (2008). "Termoluminiscencia residual natural como método de análisis del transporte de arena a lo largo de la costa de la península de St. Joseph, Florida" . Revista de Investigación Costera . 24 : 500. doi : 10.2112 / 04-0406.1 .
- ^ Arena de Waikiki
Otras lecturas
- Datación por termoluminiscencia por MJ Aitken, ISBN 0-12-046381-4
- The Dating Game , Scientific American , 11 de junio de 2001, página 2