ATENÇÃO O ORIGINAL DESTE ÍTEM NÃO FORNECE CONDIÇÕES PARA OBTER UMA CÓPIA DIGITALIZADA COM MELHOR QUALIDADE

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O ORIGINAL DESTE ÍTEM NÃO FORNECE CONDIÇÕES PARA OBTER UMA CÓPIA DIGITALIZADA COM

MELHOR QUALIDADE

ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS DE REGISTRO DE PARTÍCULAS IONIZANTES DO DETECTOR DE TRAÇOS CR-39

Luis Eduardo Barreira Brandão

TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS (M. Sc).

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL DEZEMBRO DE 1983

8

E S T U D O D A S C A R A C T E R Í S T I C A S DE R E G I S T R O DE P A R T Í C U L A S I O N I Z A N T E S DO D E T E C T O R DE T R A C O S C R - 3 9

Luis E d u a r d o B a r r e i r a B r a n d ã o

TESE S U B M E T I D A AO CORPO D O C E N T E DA C O O R D E N A Ç Ã O DOS P R O G R A M A S DE P O S - G R A D U A Ç A O DE E N G E N H A R I A DA U N I V E R S I D A D E F E D E R A L DO RIO DE JANEIRO COMO P A R T E DOS R E Q U I S I T O S N E C E S S Á R I O S PARA A O B T E N Ç Ã O DO GRAU DE M E S T R E EM C I Ê N C I A S (M. Sc.)

A p r o v a d a por:

W i l m a dos S a n t o s B a s t o s

T e i m o A u l e r

RIO DE J A N E I R O , RJ - B R A S I L D E Z E M B R O DE 1983

ii

B R A N D Ã O , LUIS E D U A R D O B A R R E I R A

E s t u d o das C a r a c t e r í s t i c a s de R e g i s t r o de P a r t í c u l a s lonizaji tes do D e t e c t o r de T r a ç o s CR-39 (Rio de J a n e i r o ) 1 9 8 3 .

I X , 97 p. 29,7 c m ( C O P P E - U F R J , M . S c , E n g e n h a r i a N u c l e a r , 1983)

Tese - U n i v e r s i d a d e Federal do Rio de J a n e i r o , C O P P E .

1. F í s i c a N u c l e a r A p l i c a d a C O P P E / U F R J II. T í t u l o ( S é r i e )

GOMIStAO N&C;CN/l CE ENERGIA N U C L E A R/ S P • IPEN

S q u e l e s que me e n s i n a r a m que a v i d a e a l g o m a i s do q u e

a q u i l o que os o l h o s v ê m

"MEUS P A I S " .

A G R A D E C I M E N T O S

A todos que c o n t r i b u í r a m para a e l a b o r a ç ã o do p r e sente t r a b a l h o , e x i g i n d o f o r ç a s de q u e nos j u l g á v a m o s d e s p r o v i - d o s , e s f o r ç o s que a c r e d i t á v a m o s i n c a p a z e s e p r i n c i p a l m e n t e n o s fazendo sentir a i m p o r t â n c i a de t e r a m i g o s .

A g m a r de C a r v a l h o Q u i n t e i r o Ana M a r i a de O l i v e i r a R e b e l o C e s a r A n t o n i o C a g g i a n o S a n t o s . C o r i n a V i e i r a B a r r e i r a

G e r a l d o Cunha C u r y

I z a l t i n a G o u l a r t de A z e v e d o John D o u g l a s R o g e r s

M i n h a s i r m ã s : M a r i a C r i s t i n a B a r r e i r a B r a n d ã o T e r e s a C r i s t i n a B. B r a n d ã o D u a l i b i

• Mari a Al i ce de Fari as M a r i a dos S a n t o s

: V e r a S o l a n g e de O l i v e i r a F a r i a s

A g r a d e ç o ao I n s t i t u t o de R a d i o p r o t e ç ã o e D o s i m e t r i a (IRD) e ã C o m i s s ã o Nacional de E n e r g i a N u c l e a r pelo a p o i o tecnj^

co e f i náncei ro.

RESUMO

As c a r a c t e r í s t i c a s de a t a q u e do n o v o D e t e c t o r do E s t a d o S o l i d o de T r a ç o N u c l e a r C R - 3 9 f o r a m i n v e s t i g a d a s sob d i f e r e n t e s c o n d i ç õ e s de a t a q u e .

A i n v e s t i g a ç ã o b a s e i a - s e em r e s u l t a d o s o b t i d o s u t i l i z a n d o - s e s o l u ç õ e s a q u o s a s de KOH e a d i c i o n a n d o - s e s o l v e n t e s

• a l c ó o l i c o s . O b s e r v a - s e que a s e n s i b i l i d a d e de r e g i s t r o de t r a - ços pode a l t e r a r - s e c o n s i d e r a v e l m e n t e u t i l i z a n d o - s e de um t r a t £ m e n t o q u í m i c o a p r o p r i a d o .

T é c n i c a para a m p l i a r e c o l o r i r t r a ç o s p r e v i a m e n t e atacados para s e r e m v i s u a l i z a d o s em uma t e l a foi a p r e s e n t a d a ,

A p l i c a ç õ e s de CR-39 para m e d i d a de f l u e n c i a de n e u t r o n s são d i s c u t i d a s . São a p r e s e n t a d a s c u r v a s da d e n s i d a d e de traços r e g i s t r a d o s pelo d e t e c t o r em f u n ç ã o do t e m p o de a t a q u e para s i t u a ç õ e s de a m o s t r a u t i l i z a n d o - s e ou não r a d i a d o r de polji^

c a r b o n a t o .

VI

A B S T R A C T

T h e b u l k and t r a c k e t c h i n g p r o p r i e t i e s of a n e w S o l i d State N u c l e a r Track D e t e c t o r C R - 3 9 w e r e i n v e s t i g a t e d u n d e r d i f f e r e n t e t c h i n g c o n d i t i o n s .

The d i s c u s s i o n is b a s e d on r e s u l t s obtained u s i n g aqueus s o l u t i o n s of KOH w i t h a d d i t i o n of a l c o h o l i c s o l v e n t to aqueus s o l u t i o n s . It w a s f o u n d t h a t track registration sensitivity can be d r a m a t i c a l l y c h a n g e d by u s i n g the proper c h e m i c a l t r e a ^ t a m e n t .

A m e t h o d to e n l a r g e a n d dye etch t r a c k s to be v i e w e d by s i m p l e p r o j e c t i o n on a- s c r e e n is d i s c u s s e d .

The a p p l i c a t i o n s of C R - 3 9 in n e u t r o n f l u e n c e mea^

urements are shown. G r a p h s are p r e s e n t e d of the trach d e n s i t i e s r e g i s t e r e d by the d e t e c t o r as a f u n c t i o n of e t c h time b o t h f o r samples w i t h a n d w i t h o u t a p o l y c a r b o n a t e r a d i a t o r .

V I 1

INDICE

Pag

C A P I T U L O I - I N T R O D U Ç Ã O

C A P I T U L O II - R E V I S Ã O B I B L I O G R Á F I C A

C A P I T U L O III - F U N D A M E N T O S T E Ö R I C O S II.l - I n t r o d u ç ã o

Í I. 2 - F o r m a ç ã o do T r a ç o L a t e n t e

I I .2.1 - M o d e l o de I o n i z a ç ã o e E x c i t a ç ã o P r i m á r i a II..2.2 -Mode-lo Raio Delta

1 1. 2 . 3 - Model o P e r d a R e s t r i t a de E n e r g i a (REL)

I L .2 . 4 - M o d e l o da D e n s i d a d e L i n e a r de E v e n t o s (LED) II.3 - C i n é t i c a de D e s e n v o l v i m e n t o de T r a ç o A t a c a d o I I .3.1 - C o n s i d e r a ç õ e s G e r a i s .

I I .3.2 - F o r m a ç ã o de T r a ç o s em S o l i d o s I s o t r o p i c o s a Taxas de A t a q u e C o n s t a n t e s . . . r i . 4 - I n t e r a ç õ e s de N i u t r o n s com S S N T D

1 1. 4 .1 - I n t r o d u ç ã o

1 1. 4 . 2 - C r i t é r i o s de R e g i s t r o

8 8 10 10 12 13 14 16 16

19 25 .25 28

V I I

C A P I T U L O IV - M A T E R I A I S E M É T O D O S 3 2

IV.1 - D e t e c t o r U t i l i z a d o 3 2 IV.2 - M e c a n i s m o s de A t a q u e Q u T m i c o do CR-39 36

IV.2.1 - A t a q u e Q u T m i c o • • • 37

IV.3 - V i s u a l i z a ç ã o de T r a ç o s 3 0 IV.3.1 - T é c n i c a para C r e s c i m e n t o R á p i d o de T r a ç o s . . . . 3 8

IV.3.2 - T é c n i c a s de C o l o r a ç ã o de T r a ç o s . . . 41 IV.4 - A m o s t r a s I r r a d i a d a s 1 . . . 4 2

C A P I T U L O V - R E S U L T A D O S E D I S C U S S Ã O 4 4

V.l - C o m p o r t a m e n t o do C R - 3 9 e m S o l u ç õ e s A l c a l i n a s . . 4 4 V.1..1 - Efeito de S o l v e n t e s O r g â n c i s o sobre as T a x a s

de A t a q u e 44 V.l.2 - Tempo de A t a q u e Q u T m i c o . . . 45

V.l,3 - V a r i a ç ã o das T a x a s de A t a q u e c o m a C o n c e n t r a -

ção da S o l u ç ã o e V o l u m e de S o l v e n t e A d i c i o n a d o . . 5 2 V.l.4 - I n f l u e n c i a da T e m p e r a t u r a s o b r e as T a x a s de

A t a q u e VB e VT . . . 52 V.2 - Técnicas de A m p l i a ç ã o de T r a ç o s U t i l i z a n d o

Oleo de Sándalo e C o l o r a ç ã o d o s T r a ç o s 70

I X

I.

V. 3 - M e d i d a de Fluxo de N e u t r o n s U t i l i z a n d o

D e t e c t o r e s CR-39 81

C A P I T U L O VI - C O N C L U S Ã O 87

A P É N D I C E - C A L C U L O DAS TAXAS DE A T A Q U E Vg e VT '

p a r a o C R - 3 9 89

B I B L I O G R A F I A 9 2

ÍOmiZ^t^KñCCK'l .CE ENERGIA NUCLEAR/SP •- IPEIV

. C A P I T U L O ^

jNIRODUCAQ -

Nos ú l t i m o s a n o s g r a n d e tem sido o i n t e r e s s e no e m p r e g o de n e u t r o n s e m d i v e r s o s r a m o s da c i e n c i a . A s s i m a n e c e ¿ s i d a d e de a p r i m o r a r t é c n i c a s de m o n i t o r a ç ã o i n d i v i d u a l e de á r e a v i s a n d o a s e g u r a n ç a de i n d i v i d u o s que e v e n t u a l m e n t e s e j a m s u j e i - tos a e s s e tipo de i r r a d i a ç ã o v e m s e n d o o b j e t o de i n t e n s o s , estjj dos em d i v e r s o s c e n t r o s de p e s q u i s a s . N e u t r o n s s e n d o p a r t í c u l a s d e s p r o v i d a s de carga sõ p o d e m s e r d e t e c t a d o s por i n t e r m é d i o de p r o d u t o s de suas r e a ç õ e s ç ò m a m a t é r i a . Os p r o c e s s o s c o n v e n c i ^ nais de d e t e c ç ã o d e s e n v o l v i d o s p a r a as p a r t í c u l a s i o n i z a n t e s t i - v e r a m de s e r m o d i f i c a d o s p a r a s e r e m a d a p t a d o s ã m o n i t o r a ç ã o de n e u t r o n s . Um dos p r o b l e m a s q u e m a i s a f e t a m a e f i c i ê n c i a d e s s a s t é c n i c a s d e s e n v o l v i d a s e s t a na g r a n d e f a i x a de e n e r g i a do e s p e £ tro de n e u t r o n s e a v a r i a ç ã o i r r e g u l a r da s e ç ã o de c h o q u e p a r a cada r e a ç ã o .

Um dos p r o c e s s o s u t i l i z a d o s p a r a a d e t e c ç ã o de n e u t r o n s e s t a baseado na f o r m a ç ã o de r e g i õ e s d a n i f i c a d a s e m d e t e -

tores, pl ãsti co.s (Makrofol , L e x a n , LR-11 5 , ' C R - 3 9 ) pel as partículas c a r r e g a d a s o r i g i n á r i a s de r e a ç õ e s c o m n ú c l e o s do m a t e r i a l , q u e p o d e m s e r t o r n a d o s v i s í v e i s em- um m i c r o s c ó p i o ó t i c o a p Ó s a a m o s - tra ser s u b m e t i d a a um a t a c a n t e q u í m i c o e s p e c i f i c o . E s s e a t £ que r e s u l t a no que se c h a m a " t r a ç o " .

. A d e s c o b e r t a de um n o v o p l á s t i c o d e t e c t o r de tra_

ço nuclear,- C R - 3 9 , c a p a z de r e g i s t r a r com g r a n d e s e n s i b i l i d a d e

p a r t í c u l a s m e n o s i o n i z a n t e s ( p r o t o n s e p a r t í c u l a s a l f a de a l t a e n e r g i a ) t o r n o u p o s s í v e l o seu uso c o m o d e t e c t o r de n e u t r o n s b a - s e a d o no p r o c e s s o de r e g i s t r o de p r o t o n s de r e c u o .

O o b j e t i v o do p r e s e n t e t r a b a l h o e o e s t u d o d e s s e novo p o l í m e r o como d e t e c t o r de t r a ç o s v i s a n d o sua a p l i c a ç ã o como m o n i t o r a d o r para f l u x o de n e u t r o n s a s e r u t i l i z a d o no L a b o r a t ^ r i o , ja que e s t ã o s e n d o r e a l i z a d a s p e s q u i s a s uti1 i z a n d o - s e f o n - te de n i u t r o n s .

O c o n h e c i m e n t o d e t a l h a d o da i n f l u e n c i a das cond_i_

. ções de a t a q u e (tipo de a t a c a n t e , c o n c e n t r a ç ã o , t e m p e r a t u r a ) s o - bre as taxas de a t a q u e e e s s e n c i a l para m e l h o r o t i m i z a ç ã o da .téc nica de detec,ção, ja que e s s e s p a r â m e t r o s i n t e r f e r e m de m a n e i r a m a r c a n t e sobre a r e s p o s t a do d e t e c t o r . V a r i a s s o l u ç õ e s f o r a m

t e s t a d a s , d e s i g n a d a s por s o l u ç õ e s p u r a s ( a t a c a n t e + á g u a ) e s o l ^ ções m i s t a s ( a t a c a n t e 4 agua + s o l v e n t e q u í m i c o ) . P a r a c a d a s i - , t u a ç ã o foram p l o t a d a s curvas do c o m p o r t a m e n t o das t a x a s de ata_

q u e . .

• A i d e n t i f i c a ç ã o de t r a ç o s é um t r a b a l h o l o n g o e

• c a n s a t i v o , s e n d o que os p r o c e s s o s u s u a i s de a t a q u e r e v e l a m t r a - ços q u é s o m e n t e p o d e m s e r visualizados, u t i l i z a n d o - s e de um . m i - c r o s c õ p i o Ó t i c o . D e s e n v o l v e u - s e e n t ã o t é c n i c a s de a m p l i a ç ã o e c o l o r a ç ã o dos t r a ç o s p a r a que os m e s m o s p o s s a m s e r o b s e r v a d o s uti1 i z a n d o - s e de uma l e i t o r a de m i c r o f i c h a s ou um p r o j e t o r • de s l i d e s .

. F i n a l m e n t e , foi p l o t a d o g r á f i c o d.'. dens^' ¡a^lo 'le

) ) )

traças em f u n ç ã o do t e m p o de a t a q u e para as a m o s t r a s s u b m e t i d a s a uma fonte de A m - B e de n i u t r o n s c a l i b r a d a e uma c u r v a de c a l i - b r a ç ã o (fluxo real de n e u t r o n s x d e n s i d a d e de t r a ç o s n a - a m o ¿ tra) foi o b t i d a .

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3

C A P j T U L O X I

Se l e v a r m o s em c o n t a o f a t o r " t e m p o " a p e s q u i s a com d e t e c t o r e s do e s t a d o solido de t r a ç o s n u c l e a r - S S N T D ( S o l i d S t a t e N u c l e a r T r a c k s D e t e c t o r s ) p o d e ser c o n s i d e r a d a como uma "j£

vem icriança p r e c o c e " p o s t o que os p r i m e i r o s t r a b a l h o s r e l a t i v o s a e s s a nova t é c n i c a de d e t e c ç ã o i n i c i a r a m - s e a m e n o s de três d é - c a d a s e a t u a l m e n t e e n c o n t r a - s e num e s t á g i o bem a v a n ç a d o .

. Y o u n g \^\ em 1 9 5 8 e S i l k a n d B a r n e s 1^1 em 1 9 5 9 p u b l i c a r a m os p r i m e i r o s r e s u l t a d o s s o b r e t r a ç o s n u c l e a r e s e m s ó - l i d o s . Y o u n g o b s e r v o u traços de f r a g m e n t o s de f i s s ã o em cristais de F l u o r e t o de iTtio q u a n d o a t a c a d o e m uma m i s t u r a de á c i d o a c é - tico e ácido c l o r í d r i c o , e n q u a n t o que Silk e B a r n e s o b s e r v a r a m com^ o a u x i l i o de m i c r o s c ó p i o e l e t r ô n i c o t a m b é m t r a ç o s de fragmeji tos de fissão em m i c a . C o n t u d o e s t a n o v a t é c n i c a s o m e n t e m o s - trou ser um c a m i n h o a n o v o s h o r i z o n t e s p a r a o e s t u d o da d e t e c ç ã o de p a r t í c u l a s n u c l e a r e s com os t r a b a l h o s p u b l i c a d o s por P r i c e , W a l k e r e F l e i s h e r ]^' ^| no i n í c i o da d é c a d a de s e s s e n t a .

A p a r t i r de então com a evolução dos e s t u d o s , foi mos t r a d o que t r a ç o s p o d e r i a m ser t o r n a d o s v i z í v e i s numa v a r i e d a d e de m a t e r i a i s d i e l é t r i c o s c o m o : m i n e r a i s , v i d r o s i n o r g â n i c o s n a - t u r a i s e a r t i f i c i a i s e e s p e c i a l m e n t e p o l í m e r o s o r g â n i c o s . E s t a c a t e g o r i a m o s t r o u ser mais sensível que os d e t e c t o r e s i n o r g â - ni C O S .

i

A v i s u a l i z a ç ã o do t r a ç o d e p e n d e de unía s é r i e de fatores i n c l u i n d o c a r a c t e r í s t i c a s da . p a r t í c u l a i n c i d e n t e , do d e - tector u t i l i z a d o é t a m b é m da t é c n i c a de r e v e l a ç ã o do traço p ' '|.

Foram d e s e n v o l v i d o s t a m b é m v a r i o s c r i t é r i o s t e ó r i c o s p a r a o r e - gistro das p a r t í c u l a s (Katz e c o l . | ® | , B e n t o n e c o l .

Monni n ^{1 o}

A s s i m , v a r i o s t r a b a l h o s f o r a m s u r g i n d o nos níais d i v e r s o s campos da c i e n c i a e t e c n o l o g i a ( f í s i c a n u c l e a r , a s t r o f j s i c a , g e o l o g i a , m e t a l ú r g i c a , r a d i o b i o l o g i a e m e d i c i n a , a r q u e ó l o g i a , e t c ) . Em 1 9 7 5 , r e a l i z a n d o um t r a b a l h o de c o n s u l t a em d i v e £ sos p e r i ó d i c o s , r e u n i n d o m a i s de 1 300 p u b l i c a ç õ e s de di v e r s o s pes^

q u i s a d o r e s , F l e i s c h e r , Price e W a l k e r p u b l i c a r a m seu l i v r o "lra_

ços N u c l e a r e s em S ó l i d o s : P r i n c í p i o s e A p l i c a ç õ e s |^M> o n d e n ^ ta-se o g r a n d e a v a n ç o e a m p l i t u d e do uso dos S S N T D .

D e s d e a d e s c o b e r t a da r a d i a ç ã o e dos " e f e i t o s d e - s a s t r o s o s " que t o d o i n d i v í d u o que e v e n t u a l m e n t e s e j a e x p o s t o a um campo de r a d i a ç ã o possa s o f r e r , s u r g i u a g r a n d e n e c e s s i d a d e ho d e s e n v o l v i m e n t o de t é c n i c a s de m e d i d a de f l u x o , e s p e c t r o de energia e d o s i m e t r i a r e l a c i o n a d a com a m o n i t o r a ç ã o de á r e a e i n - d i v i d u a l .

A m e t a da d o s i m e t r i a , é em g e r a l , c a r a c t e r i z a r e m e d i r o e f e i t o da r a d i a ç ã o i o n i z a n t e , s e n d o a " m a t é r i a " r e f e r e n cia u t i l i z a d a , o c o r p o h u m a n o , o n d e os e f e i t o s a s e r e m c a r a c t e r j ^ zados são de o r d e m b i o l ó g i c a . E n t r e t a n t o , ã m e d i d a q u e se aprii.io ram os e s t u d o s s o b r e a p r o f u n d i d a d e dos danos b i o l ó g i c o s da ra d i a ç ã o , novas n o r m a s são d i v u l g a d a s p e l o s c e n t r o s de p e s q u i -

sas P o r é m ha uma e s p é c i e de a b i s m o e n t r e o " c o n h e c i m e n t o a t u a l " e a " r e a l i d a d e " .

Isto é v e r d a d e i r o q u a n d o d i s c u t e - s e o p r o b l e m a da d o s i m e t r i a de n e u t r o n s . A p e s a r do r e c e n t e p r o g r e s s o n e s t e c a m p o n u m e r o s o s p r o b l e m a s não f o r a m ainda r e s o l v i d o s de uma f o r m a s a - t i s f a t ó r i a , s e n d o as m a i o r e s d i f i c u l d a d e s :

n e u t r o n s são p a r t í c u l a s d e s p r o v i d a s de c a r g a e sua d e t e ç ã o e s t á f u n d a m e n t a d a em p r o d u t o s de sua i n t e r a ç ã o com a m a t é r i a ;

v a r i a ç ã o i r r e g u l a r da s e ç ã o de c h o q u e c o m a energi a ;

p r e s e n ç a c o n j u n t a de o u t r o s tipos de r a d i a ç ã o , p a r t i c u l a r m e n t e raios g a m a .

A p r e s e n t a n d o p o s s i b i l i d a d e s de a p l i c a ç ã o c o m t é £ nicas d i v e r s a s , os S S N T D têm sido i n t e n s a m e n t e e m p r e g a d o s na d o - s i m e t r i a de n e u t r o n s A d e s c o b e r t a de novo polímero CR-39, (allyl d i g l y c o l c a r b o n a t e ) por C a r t w r i g h t , . S h i r k e e P r i c e | ^° | e os t r a b a l h o s sobre sua e x c e l e n t e s e n s i b i l i d a d e e r e s o l u ç ã o p a - ra- o r e g i s t r o de t r a ç o s de p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s por C a s s o u e B e n t o n d e m o n s t r a m a v a n t a g e m de seu e m p r e g o como d e t e t o r de t r a ç o s .

Devido a e x t r a o r d i n á r i a s e n s i b i l i d a d e o CR-39 v e i o

CCmÚc K 7 C T N / L CF FNEFG!/ NUCLEAR/SP - IPEN

sas P o r é m ha uma e s p é c i e de a b i s m o e n t r e o " c o n h e c i m e n t o a t u a l " e a " r e a l i d a d e " .

Isto é v e r d a d e i r o q u a n d o d i s c u t e - s e o p r o b l e m a da d o s i m e t r i a de n e u t r o n s . A p e s a r do r e c e n t e p r o g r e s s o n e s t e c a m p o n u m e r o s o s p r o b l e m a s não f o r a m ainda r e s o l v i d o s de uma f o r m a s a - t i s f a t ó r i a , s e n d o as m a i o r e s d i f i c u l d a d e s :

n e u t r o n s são p a r t í c u l a s d e s p r o v i d a s de c a r g a e sua d e t e ç ã o e s t á f u n d a m e n t a d a em p r o d u t o s de sua i n t e r a ç ã o com a m a t é r i a ;

v a r i a ç ã o i r r e g u l a r da s e ç ã o de c h o q u e c o m a energi a ;

p r e s e n ç a c o n j u n t a de o u t r o s tipos de r a d i a ç ã o , p a r t i c u l a r m e n t e raios g a m a .

A p r e s e n t a n d o p o s s i b i l i d a d e s de a p l i c a ç ã o c o m t é £ nicas d i v e r s a s , os S S N T D têm sido i n t e n s a m e n t e e m p r e g a d o s na d o - s i m e t r i a de n e u t r o n s A d e s c o b e r t a de novo polímero CR-39, (allyl d i g l y c o l c a r b o n a t e ) por C a r t w r i g h t , . S h i r k e e P r i c e | ^° | e os t r a b a l h o s sobre sua e x c e l e n t e s e n s i b i l i d a d e e r e s o l u ç ã o p a - ra- o r e g i s t r o de t r a ç o s de p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s por C a s s o u e B e n t o n d e m o n s t r a m a v a n t a g e m de seu e m p r e g o como d e t e t o r de t r a ç o s .

Devido a e x t r a o r d i n á r i a s e n s i b i l i d a d e o CR-39 v e i o

CCmÚc K 7 C T N / L CF FNEFG!/ NUCLEAR/SP - IPEN

p r e e n c h e r a lacuna e x i s t e n t e na d e t e ç ã o de p a r t í c u l a s c a r r e g a - das m e n o s i o n i z a n t e s s e n d o l a r g a m e n t e e m p r e g a d o e m d o s i m e t r i a de n e u t r o n s | 2 ? - 2 8 j ç o u t r a s á r e a s , c o n f o r m e e s t a t í s t i c a de" G.

Somogyi |^^| na llf C o n f e r ê n c i a I n t e r n a c i o n a l s o b r e S S N T D r e a l i z a d a em B r i s t o l ( I n g l a t e r r a ) em 1 9 8 1 .

C A P I T U L O j n

FyilDAHENXgS_TjORlCOS

D e v i d o ao v a s t o c a m p o de a p l i c a ç ã o dos d e t e c t o r e s do e s t a d o solido de traço n u c l e a r f e z - s e n e c e s s á r i o um c o n h e c i - m e n t o m a i s a p u r a d o dos p r o c e s s o s e n v o l v i d o s t a n t o na f o r m a ç ã o do traço como na r e v e l a ç ã o do m e s m o .

T o d a a m e t o d o l o g i a com os S S N T D pode ser m e l h o r c o m p r e e n d i d a pelo e s q u e m a da F i g u r a 3 . 1 , o n d e são t i d o s como d a - dos de " e n t r a d a " os p a r á m e t r o s da p a r t í c u l a ( c a r g a , m a s s a , e n e £ gia) e c o m o os de " s a l d a " os do t r a ç o j á a t a c a d o (comprimento, diâ- metro maior, diâmetro m e n o r , c o n t o r n o ) . C o n e c t a n d o e s s e s d o i s c o m -

p o n e n t e s temos a r e s p o s t a de d e t e c t o r t a n t o no nível m i c r o s c o p y C O como m a c r o s c ó p i c o dos p r o c e s s o s da i r r a d i a ç ã o ( â n g u l o , distãn^

c i a , t e m p o de i r r a d i a ç ã o ) e de a t a q u e q u í m i c o ( t e m p e r a t u r a , coji c e n t r á ç ã o da s o l u ç ã o , a g i t a ç ã o , t e m p o de a t a q u e ) .

C o n t u d o , na p r á t i c a , o que r e a l m e n t e e de interes^

se-é e n c o n t r a r - s e . rei ações f u n d a m e n t a i s e x i s t e n t e e n t r e os b l o - cos do e s q u e m a , e m u i t o m a i s alinda r e l a ç õ e s que s e j a m " p o n t e s "

unindo os p a r â m e t r o s de e n t r a d a e s a l d a . A o b t e n ç ã o de uma fun ção r e s p o s t a a p r o p r i a d a é o p r o b l e m a c e n t r a l e e n v o l v e o d e s e n - v o l v i m e n t o de m o d e l o s f í s i c o s que descrevam os v á r i o s f e n ô m e n o s en v o l v i d o s . • .

! R R A D I A C A O

P A R Á M E T R O S D E D E S T R U I Ç Ã O "

J R E L L E D

A T A Q U E

a u l M I C O

P A R A M E T R O S A T A Q U E

D E

V, B ^V, T

I D E N T I F l C A Ç Ã O D O T R A Ç O

P A R A M E T R O S D O

T R A Ç O

O f l G . 3.1 - F L U X O G R A M A D A P E S Q U I S A C O M S S N T D

III.2 - FORMAÇÃO DO T R A Ç O L A T E N T E

Q u a n d o p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s a t r a v e s s a m um s ó l i d o i s o l a n t e , a l t e r a m s u b s t a n c i a l m e n t e sua e s t r u t u r a m o l e c u l a r atra, vés de p r o c e s s o s de i o n i z a ç ã o , e x c i t a ç ã o e no final da t r e j a t ó - ria por e s p a l h a m e n t o n u c l e a r , o r i g i n a n d o um c i l i n d r o s u b m i c r o s c ó p i c o (em torno de a p r o x i m a d a m e n t e 50 K de d i â m e t r o ) de alta "rea^

t i v i d a d e q u í m i c a , c o n f o r m e F i g u r a III.2

F i g u r a III.2 - F o r m a ç ã o do traço de u m a p a r t í c u l a c a r r e g a d a e m um p o l í m e r o

D i s c u t i r e m o s a s e g u i r a l g u n s m o d e l o s que p r o c u r a m d e s c r e v e r o f e n ô m e n o da f o r m a ç ã o do t r a ç o l a t e n t e , c o n t u d o d e v £ - s e s a l i e n t a r que a p r e s e n t a m T i m i t a ç õ e s .

I I 1 . 2.1 - M o d el.o^ de_ o n i^ zj çio._ g _ Ejcjc iJL a_c ã p P r_i mj r i a

O m o d e l o do "Dano P r i m á r i o " , p r o p o s t o por Fleischer, P r i c e e W a l k e r f u n d a m e n t a - s e na idéia que s o m e n t e a i o n i 2 _ a

11

ção e/ou a e x c i t a ç ã o p r i m á r i a s são r e a l m e n t e i m p o r t a n t e s na cria^

ção de r e g i õ e s q u i m i c a m e n t e s e n s í v e i s . Três t i p o s de i n t e r a ç õ e s são c o n s i d e r a d a s :

loni z a ç ã o : a t r a n s f e r ê n c i a de e n e r g i a a um e l é t r o n da m a t r i z , e j e t a n d o e a c e l e r a n d o - o c r i a n d o os c h a m a d o s r a i o s d e l t a , o r i g i n a n d o um " c a n a l " de Tons p o s i t i v o s no c e n t r o da t r a j e t ó r i a da p a r t í c u l a ;

Exci t a c ã o : transições moleculares para níveis mais altos de energia, seji do que a d e - e x c i t a ç ã o q u e b r a a l o n g a c a d e i a de mo l é c u l a s p r o d u z i n d o r a d i c a i s l i v r e s ;

C o l i s õ e s n u c l e a r e s : d a n o s p r o d u z i d o s p o r e s s a s c o l i s õ e s coji s i s t e m de á t o m o s d e s l o c a d o s e v a z i o s r e s u l t a n t e s , são s i g n i f i c a n t e s p a r a b a i x a s e n e r g i a s .

E s s e m o d e l o p r e d i z que sÕ s e r ã o r e g i s t r a d o s t r a - ços se a t a x a de i o n i z a ç ã o p r i m á r i a J e x c e d e r um v a l o r c a r a c t £ r í s t i c o p a r a o m a t e r i a l , onde pela te.oria d e s e n v o l v i d a s p o r Bethe ^{3 2} t e m o s :

J = ef

( i n . i )

o n d e ,

a, K p a r â m e t r o s de a j u s t e r e l a c i o n a d o s c o m o m a t e r i a l u t i l i z £ do e o p o t e n c i a l de i o n i z a ç ã o do m e s m o

12

c

,1 -

II 1.2. 2 - M o d e l o RajtoJje^Ua

Em torno da m e t a d e da e n e r g i a da p a r t í c u l a i n c i - dente é d e p o s i t a d a no m a t e r i a l d i r e t a m e n t e para e x c i t a r ou ionJ_

zar as m o l é c u l a s . A o u t r a m e t a d e é f o r n e c i d a a e l é t r o n s s e c u n d a rios na forma de e n e r g i a c i n é t i c a . Katz |®| e s t a b e l e c e u e n t ã o um " M o d e l o Raio D e l t a " o n d e a e n e r g i a d e p o s i t a d a p e l o s e l é t r o n s s e c u n d á r i o s em uma d i s t â n c i a radial m u i t o p r ó x i m a do c a m i n h o da p a r t í c u l a (r = 17 X) é uma q u a n t i d a d e c r í t i c a para a f o r m a ç ã p do t r a ç o . .

E s t u d o s p o s t e r i o r e s d e m o n s t r a m e x i s t i r dois a r g £

meintos que v i o l a m essa t e o r i a : •

na r e g i ã o p r ó x i m a a um raio de 17 8, e n t r e 10 e 2 0 % dos d a n o s são c a u s a d o s pelos e l é t r o n s - s £ cundári o s ;

. 0 dano p r i m á r i o p o d e ser e x t e n d i d o a t é p o r vo]_

ta de 20 K de r a i o .

E n t r e t a n t o , a p e s a r da v a l i d a d e da r e l a ç ã o (III.1), o m o d e l o e i n c o m p l e t o , pois não s o m e n t e e v e n t o s p r i m a r i a s m a s t a m b é m i n t e r a ç õ e s com e l é t r o n s s e c u n d a r i o s c o n t r i b u e m para a f o £ m a ç ã o da região d a n i f i c a d a .

1^*1

111 . 2 .3 - M.ode^]^o__Pej;da_Res t rUa^d^e

Um c o n c e i t o mais c o n v e n i e n t e , d e s e n v o l v i d o " por B e n t o n |'| e a p l i c a d o com s u c e s s o para a d e s c r i ç ã o da f o r m a ç ã o de t r a ç o s em p l á s t i c o é o da taxa de P e r d a R e s t r i t a de E n e r g i a ( R E L ) . A q u a n t i d a d e REL ê s i m p l e s m e n t e a t a x a de p e r d a de e n e r gia de p a r t í c u l a i n d i c e n t e devido a c o l i s õ e s d i s c r e t a s com os e l é t r o n s do m a t e r i a l . D e f i n e - s e como c o l i s õ e s d i s c r e t a s as q u e r e s u l t a m na e j e ç ã o de e l é t r o n s com uma e n e r g i a to m e n o r que w o . Os e l é t r o n s com e n e r g i a s m a i o r e s que Wj, não c o n t r i b u e m p a r a a f o r m a ç ã o de t r a ç o s , pois s o f r e r ã o m ú l t i p l o s espal h a m e n t o s e depc»

s i t a r ã o suas e n e r g i a s em r e g i ã o d i s t a n t e do dano p r i m á r i o .

B e n t o n e s t a b e l e c e u as s e g u i n t e s r e l a ç õ e s p a r a a q u a n t i d a d e R E L :

REL = dE ^• dE .

dx (o<a)o dx

E<0.5 MeV/nucleon

R E L = dE ~dEl ~ d E '

_ d x _ T

( 1 1 1 . 2 )

E>0.5 Mev/nucleon

onde ,

dE dx

: taxa de p e r d a de e n e r g i a c a r a c t e r í s t i c a do m a t e r i a l

T a m b é m e s s e m o d e l o a p r e s e n t a s u a s 1 imi taçõe-s ,

14

pois a d e n s i d a d e de e v e n t o s r e l e v a n t e s e c o n s i d e r a d a como e s t r i - t a m e n t e p r o p o r c i o n a l à d e n s i d a d e local de e n e r g i a , i g n o r a n d o por e x e m p l o as d i f e r e n ç a s q u a l i t a t i v a s e n t r e os d e f e i t o s p r o d u z i d o s p e l a i on izàção. p r i m á r i a e os raios d e l t a , c o n s i d e r a n d o a i n d a a e x i s t ê n c i a de danos i m p o r t a n t e s a d i s t â n c i a s g r a n d e s da t r a j e t o ria da p a r t í c u l a i n c i d e n t e .

111. 2. 4 - .Mpde_l.o d e . D e n s i d a d e L i n e a r de E v e n t o s ( L, E . D. )

3 3 I e s s e m o d e l o r e ú n e

E s t a b e l e c i d o por P a r e t z k e

a d e q u a d a m e n t e os c o n c e i t o s dos m o d e l o s a n t e r i o r e s . As i o n i z a ç õ e s prim.ãria e s e c u n d á r i a e d e t e r m i n a d a s e x c i t a ç õ e s em t o r n o de uma d e t e r m i n a d a d i s t â n c i a da t r a j e t ó r i a do Ton são c o n s i d e r a d o s f a t o res c o n t r i b u i n t e s r e l e v a n t e s para o a u m e n t o da v e l o c i d a d e de ata_

que nòs d e t e c t o r e s p l á s t i c o s . A q u a n t i d a d e L.E.D. é d e f i n i d a p o r :

LED

o n d e ,

dE dx

1^

- M I L -

r- R ( ß ) (III.3)

R (ß) = e x t e n s ã o do traço l a t e n t e

A F i g u r a III.3 d e m o n s t r a os e v e n t o s r e l e v a n t e s na f o r m a ç ã o do traço l a t e n t e de p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s nos d i f e r e n tes m o d e l o s .

M O D E L O D A N O P R I M A R I O - J -

95XD •

M O D E L O P E R D A R E S T R I T A D E E N E R G I A - R E L "

' O

M O D E L O D E N S I D A D E L I N E A R D E E V E N T O S - L E D -

Figura III.3 - E s q u e m a de e v e n t o s r e l e v a n t e s ( c T r c u l o s cheios) na f o r m a ç ã o de t r a ç o s de p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s nos d i f e r e n t e s m o d e l o s

111 . 3.1 - ConsJ_derac.oes._G£raj¿

O a p a r e c i m e n t o de t r a ç o s v i s T v e i s em _ d e t e c t o r e s de e s t a d o solido e n v o l v e dois e s t á g i o s : a p r o d u ç ã o de u m a r e - g i ã o de danos s u f i c i e n t e m e n t e i n t e n s o s e c o n t í n u o s d e v i d o a pas^

s a g e m da p a r t í c u l a pelo m e i o e s u a r e v e l a ç ã o a t r a v é s da a ç ã o de uma s o l u ç ã o q u í m i c a a t a c a n t e a p r o p r i a d a , q u e p r o g r e s s i v a m e n t e d i ¿ s o l v e a região d a n i f i c a d a , a m p l i a n d o dessa forma a r e g i ã o ao r e - d o r da t r a j e t ó r i a da p a r t í c u l a , c o n f o r m e e s q u e m a da F i g u r a I Í I. 4 .

A L T A D E N S I D A D E D E D A N O S

5 0 A

T R A J E T O ' R I A D A P A R T Í C U L A

D A N O E S S E N C I A L M E N T E

- Z E R O - Â N G U L O D O C O N E

0

F i g u r a III.4 - E s q u e m a em e s c a l a s u b m i c r o s c ó p i c a da e v o l u ç ã o t r a ç o s de p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s e m p o l í m e r o

de

Como foi c i s t o , o g r a u de d a n o s p r o v o c a d o s no m a - terial é m a i o r nas p r o x i m i d a d e s da t r a j e t ó r i a da p a r t í c u l a . Hes_

sa r e g i ã o a taxa de a t a q u e a s s u m e um v a l o r a l t o , por c o n v e n ç ã o é d e f i n i d a por Vj ( t r a c k - e t c h r a t e ) .

A m e d i d a que a d e n s i d a d e de d a n o s t e n d e a v a l o r e s p e q u e n o s , a taxa de a t a q u e t a m b é m d e c r e s c e . Para d i s t â n c i a s a c y ma de a p r o x i m a d a m e n t e 50 A a taxa de a t a q u e i g u a l a - s e a taxa de a t a q u e do m a t e r i a l não d a n i f i c a d o Vg ( b u l k - e t c h r a t e ) .

Duas c o n s i d e r a ç õ e s d e v e m ser m e n c i o n a d a s c o m rela^

ção ãs v e l o c i d a d e s Vg e Vy. Ha n e c e s s i d a d e de se d i s t i n g u i r

•os d e t e t o r e s que a p r e s e n t a m v e l o c i d a d e de a t a q u e Vg i s o t r ó p i c a ou anisotrÓpi.ca. O c r i t é r i o de i s o t r o p i a é s a t i s f e i t o p a r a a m a i o r i a dos p o l í m e r o s e v i d r o s , sendo o caso a n i s o t r ó p i c o c a r a £ t e r í s t i c o dos c r i s t a i s d e t e c t o r e s .

A s e g u n d a c o n s i d e r a ç ã o é com r e l a ç ã o ao g r a u de . a l t e r a ç ã o da v e l o c i d a d e de a t a q u e do t r a ç o V^ ao l o n g o da t r a j £

t Ó r i a de p a r t í c u l a n u c l e a r . P a r a a m a i o r i a dos d e t e c t o r e s Vy a £ sume um c o m p o r t a m e n t o variável mas em c e r t o s c a s o s p r á t i c o s é j u s t i f i c á v e l a s s u m i r um v a l o r c o n s t a n t e .

E s s a s c a r a c t e r í s t i c a s são i m p o r t a n t e s na e l a b o r £ ção de uma t e o r i a para a c i n é t i c a de d e s e n v o l v i m e n t o dos t r a ç o s , como m o s t r a d o na F i g u r a I I I . 5 .

A r e s p o s t a de um d e t e r m i n a d o tipo de d e t e c t o r é dada ém t e r m o s das duas taxas de a t a q u e , Vg e Vj . E s t a s conti£

d o , são a f e t a d a s pelas c o n d i ç õ e s de a t a q u e , isto é , a taxa c o m que uma r e a ç ã o q u í m i c a o c o r r e é f o r t e m e n t e d e p e n d e n t e de p a r â m £

I a

V T

S S N T D

C I N É T I C A D E T R A Ç O ( T E O R I A )

I S O T R O P I C O A N I S O T R Ó P I C O

C O N S T A N T E V A R I Á V E L

E S P E S S O D E L G A D O

F i g u r a III.5 - C l a s s i f i c a ç ã o da c i n é t i c a de t r a ç o s de a c o r d o c o m as p r o p r i e d a d e s do d e t e c t o r .

tros c o m o : tipo de r e a g e n t e u t i l i z a d o , c o n c e n t r a ç ã o e temperatu^

r a . De acordo c o m A r n h e n i u s , . a d e p e n d ê n c i a da t e m p e r a t u r a p o d e ser e x p r e s s a p e l a r e l a ç ã o :

V = e x p KT

( i n. 4 )

Para a c o n c e n t r a ç ã o t e m o s :

V = A^ c' ( I I 1 . 5 )

19

onde :

E - e n e r g i a de a t i v a ç ã o C - c o n c e n t r a ç ã o da s o l u ç ã o K - c o n s t a n t e de Boltzniann

, A.| - f a t o r de ajuste T - t e m p e r a t u r a a b s o l u t a 9K

As c o n d i ç õ e s o t i m i z a d a s p a r a o a t a q u e q u í m i c o têm que ser d e t e r m i n a d a s e x p e r i m e n t a l m e n t e para c a d a d e t e c t o r .

•• O u t r a i m p o r t a n t e c a r a c t e r í s t i c a i n t r í n s e c a do de- t e c t o r que e s t á ligado com as v e l o c i d a d e s Vg e ê o â n g u l o . c r í t i c o e^. C o n s i d e r a n d o - s e as t a x a s de a t a q u e c o n s t a n t e s , a e v o l u ç ã o do t r a ç o em q u a l q u e r â n g u l o de i n c i d ê n c i a pode ser en

t e n d i d a como uma c o m p e t i ç ã o entre Vg e V y . Se a c o m p o n e n t e n o r mal da v e l o c i d a d e p r e f e r e n c i a l de a t a q u e (Vy sen e ) for m e n o r que V g , n e n h u m traço e r e v e l a d o . A s s i m , o â n g u l o 6^. = are sen V g / V j deve s e r . c o n s i d e r a d o como um ângulo, l i m i t e para a r e v e l a ção de t r a ç o s ' c o n f o r m e m o s t r a d o na F i g u r a I I I . 6 .

111. 3. 2 - J^jlJ]}â.çâo_d§_tj:açqs em S S l i d q s I s o t r o p i c o s a Taxa s__d e A t a q u e C o n s t a n t e s

A idëia b á s i c a e s t á f u n d a m e n t a d a em c o n -

20

c o n s i d e r a r - s e o m a t e r i a l d e t e t o r i s o t r ó p i c o e as taxas de a t a q u e Vg e Vj c o n s t a n t e s . Três fases d i s t i n t a s p o d e m ser i d e n t i f i - cadas ã medida que o a t a c a n t e vai a t u a n d o ao longo da t r a j e t ó r i a da p a r t í c u l a i n c i d e n t e .

G < e ,

H.r ^ " ^ V - -

S E N 0

e - 1

I

H

H

Figura III.6 - D e p e n d ê n c i a da r e v e l a ç ã o do traço com o a n g u l o çriti C O e„

Ñ a F i g u r a III.7 XY r e p r e s e n t a a s u p e r f í c i e ini ciai do d e t e c t o r e PO a d i r e ç ã o da p a r t í c u l a i n c i d e n t e , c o n s y d e r a n d o - s e que o m e s m o possa ser a t a c a d o a p a r t i r da s u p e r f í c i e . Quando o a t a c a n t e a t i n g e o ponto O, fim do a l c a n c e , a s u p e r f í c i e dó d e t e c t o r e n c o n t r a - s e em X-j Y^j . D u r a n t e e s s e tempo o t r a ç o a p r e s e n t a um perfil c ó n i c o , sendo e s s a fase, por e s s e m o t i v o , c o -

nhecida como "fase c ó n i c a " . A p a r t i r de e n t ã o não ha m a i s ataque preferencial e doravante o a t a c a n t e a t u a em todas as d i r e ç õ e s , c o m v e l o c i d a d e V g . E s t e Ó o i n í c i o da "fase de t r a n s i ç ã o " d u r a n t e

_J ^ \J 'O W ^ yy ^ Ky W w' W '.v-^ \.-/v_>v_;\_>^OvyV^ ^ •-v.y V/ ^ w FASE CÓNICA • FASE INTERMEDIARIA Y3 FASE ESFÉRICA Fi gura'111. 7 - Fases de Evolução do. Traço

( I I I . 8 a )

!

V

"i .

( I I I . 8 b )

23"

(

(III .8c)

}' i

i

\ 1 i I

( I I I . 8 d )

24

(I II.8e)

Figura III.8 - Fases do t r a ç o èm a m o s t r a s de C R - 3 9 i r r a d i a d a s com p a r t í c u l a s alfa e f r a g m e n t o s de f i s s ã o de uma fonte de C f ^ ^ ^ a t a c a d a s d u r a n t e 10 h o r a s em s o l u ç ã o de H i d r ó x i d o de P o t á s s i o 6 N , c o m 2 0 % de álcool m e t í l i c o o b s e r v a d a s com a u x í l i o ' de m i c r o s c ó p i o ó t i c o - I l I . S a - 150 X;ÍII.8b-150 X;

1 1 1 . 8 c - 750 X; I I I . 8 d - 750 X; 1 1 1 . 8e - 7 5 0 . X .

a qual o e x t r e m o do cone t o r n a - s e p r o g r e s s i v a m e n t e m a i s arredoji d a d o , e n q u a n t o que a s u p e r f í c i e do traço p r i m e i r o m a n t é m - s e e l T £ t i c a . Então i n i c i a - s e uma . trans i ção até a s s u m i r uma forma-parc_i^

almente c i r c u l a r (níveis X 2 e Y^ r e s p e c t i v a m e n t e ) . FinaJ[

mente todo c o n t o r n o do t r a ç o t o r n a - s e e s f é r i c o com sua superfj^

cie c o m p l e t a m e n t e c i r c u l a r (nível X^ Y ^ ) , i n i c i a n d o - s e a s s i m a fase e s f é r i c a . Essas fases p o d e m ser d i s t i n g u i d a s c o n f o r m e s e - q ü ê n c i a de fotos da F i g u r a I I I .8 .

O m o d e l o a s s u m e v e l o c i d a d e s de a t a q u e c o n s t a n t e s .e m a t e r i a l i s o t r ó p i c o . Essas a p r o x i m a ç õ e s são s a t i s f a t ó r i a s ,

p r i n c i p a l m e n t e com r e l a ç ã o a , c u j a • vari ação ao l o n g o do t r a ç o é m í n i m a , podendo ser d e s p r e z a d a , a s s u m i n d o - s e um v a l o r m é d i o c o n s t a n t e em toda a t r a j e t ó r i a da p a r t í c u l a .

111 .4 - I N T E R A Ç Õ E S DE N E U T R O N S COM S S N T D

I I I .4.1 - I n t r o d u ç ã o

A d e t e c ç ã o de r a d i a ç ã o . es tá ligada ã i n t e r a ç ã o da radiação com o d e t e c t o r . P a r a as p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s os p r o - cessos são de i o n i z a ç ã o e e x c i t a ç ã o . Os n e u t r o n s não s e n d o i o n y z a n t e s são d e t e c t a d o s a t r a v é s de p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s p r o d u z i - das nos m e c a n i s m o s de sua i n t e r a ç ã o c o m o d e t e c t o r . E s s a s p a r t i cuias s e c u n d á r i a s p r o d u z i d a s por i n t e r a ç õ e s de e s p a l h a m e n t o e reações n u c l e a r e s num S S N T D c a u s a m d a n o s de i o n i z a ç ã o s e n d o e n -

tão possível de serem r e v e l a d o s seus t r a ç o s u t i l i z a n d o - s e de p r £ c e d i m e n t o a p r o p r i a d o de a t a q u e q u í m i c o .

6 U

v á r i o s a s p e c t o s , os t r a ç o s i n d u z i d o s por n e u - trons são c o n s i d e r a v e l m e n t e d i f e r e n t e s dos o b s e r v a d o s c o n v e n c i ó nal m e n t e com d e t e c t o r e s p l á s t i c o s :

p o d e m ter orig-em em t o d o i n t e r i o r do d e t e c t o r e d i s t r i b u í d o s de m a n e i r a a l e a t ó r i a e a n i s o - trÓpi c a ;

. . são c a u s a d o s por p a r t í c u l a s n u c l e a r e s difereji t e s , p r o t o n s , p a r t í c u l a s a l p h a e n ú c l e o s de re c u o , sendo que a p r o d u ç ã o de c a d a t i p o d e p e n d e da e n e r g i a do n e u t r o n i n c i d e n t e ;

. i n i c i a d o o a t a q u e , p o d e m s e r o b s e r v a d o s t r a ç o s e m d i f e r e n t e s e s t á g i o s de d e s e n v o l v i m e n t o .

A F i g u r a III.9 m o s t r a u m e s q u e m a de t r a ç o s dé p a £ tículas c a r r e g a d a s g e r a d a s por r e a ç õ e s com n e u t r o n s e n ú c l e o s do material d e t e c t o r .

N a T a b e l a III.1 e n c o n t r a m - s e as d i v e r s a s r e a ç õ e s i n d u z i d a s por n e u t r o n s que geram p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s ao intera^

g i r e m com os n ú c l e o s dos c o m p o n e n t e s do p o l í m e r o . D e v i d o ã a b u n d ã n c i a , somente as r e a ç õ e s cornos n u c l í d e o s C^^ e O^'^ f o r a m con s i d e r a d o s .

T a m b é m p r ó t o n s de recuo p r o v e n i e n t e s de r e a ç õ e s de neutrons com n ú c l e o s de H i d r o g ê n i o do" m a t e r i a l , c o n t r i b u e m pai ra a formação de t r a ç o s .

27

R E A Ç Õ E S C O M N E U T R O N S

PROTONS D E RECUO —

RECUO DE-

IONS PESADOS

P L A N O D E A T A Q U E

DETETOR

Figura III.9 - T r a ç o s i n d u z i d o s p o r n e u t r o n s em um d e t e c t o r

TABELA III.1 - R e a ç õ e s n u c l e a r e s i n d u z i d a s por n e u t r o n s p a r a n ú - c l e o s alvos de C^^ e 0^^ na r e g i ã o de O a 20 MeV p r o d u z i n d o p a r t í c u l a s c a r r e g a d a s

f R E A Ç Ã O PARTÍCULA CARREGADA

í • C» 2 ( n , n) -C*^

C » ^ ( n , n') C^ 2 C » ^ C^^ ( n , p) B> 2 B ^ ^ . p

* C^^ ( n , a) B | B | , a

C' 2 ( n , n') 3 a 3 a

0^«^ ( n . n) 0'^ 0^«

0^^ ( n , n') d'"- ^{Q I C}

0'^ ( n , d) W d

0'^ ( n , a) C^ 3 C ' \ a

p 0^' (n,.n') p , N» 5 p

0^^ (n, n') a , C»^ a

• . . . 0^^ (n. 2n) 0^ 5

¿ti

I

I

111. 4. 2 - C£Í^t|H^os_de_^Reç^i^stj;;^

A o b s e r v a ç ã o de t r a ç o s de p a r t í c u l a s s e c u n d a r i a s geradas por r e a ç õ e s de n e u t r o n s c o m n ú c l e o s do m a t e r i a l d e t e c t o r e s t a r e l a c i o n a d a tanto c o m o e s p e c t r o do f e i x e i n c i d e n t e q u a n t o ãs c a r a c t e r í s t i c a s do d e t e c t o r e as c o n d i ç õ e s de a t a q u e .

, Q u a n d o de a m o s t r a s s u j e i t a s a f e i x e s de n e u t r o n s , traços de v a r i o s tipos p o d e m ser • vi suai i z a d o s s e n d o q u e a densj[

dade de dano p r o d u z i d o e s t a i n t i m a m e n t e l i g a d a c o m o t i p o de p a £ ' tícula g e r a d a e sua e n e r g i a , c o n f o r m e d e s c r i t o s em I I I . 2 .

A s s i m , p a r a cada p a r t í c u l a J , p a r a q u e h a j a form_a ção de traço l a t e n t e d e n t r o do v o l u m e de um d e t e r m i n a d o t i p o de d e t e c t o r é n e c e s s á r i o que a e n e r g i a da p a r t í c u l a g e r a d a se e n c o £ tre numa f a i x a de e n e r g i a c a r a c t e r í s t i c a p a r a s u a e s p e c i e .

No p r o c e s s o de r e v e l a ç ã o do t r a ç o , o c o n j u n t o de c o n d i ç õ e s e s t a b e l e c i d a s para o a t a q u e q u í m i c o é f a t o r i m p o r t a n t e j á que a v i s u a l i z a ç ã o do m e s m o e s t á r e l a c i o n a d o a c o m p e t i ç ã o en tte as taxas de ataque Vg e V y .

P a r a o caso de p a r t í c u l a s g e r a d a s no i n t e r i o r do d e t e c t o r , c o n f o r m e e s q u e m a da F i g u r a I I I . 1 0 , a c o n d i ç ã o de a t a - c a b i l i d a d e dos t r a ç o s f i c a e n t ã o d e f i n i d a p o r :

V eos ij; > 1 c o m

eos y¡> = eos 6 . eos a + sin 6 . sin a . eos B .

o n d e , ijí é o á n g u l o da p a r t i c u l a e m e r g e n t e c o m r e l a ç ã o a n o r m a l . d o d e t e c t o r , 6 á n g u l o de i n c i d e n c i a do n e u t r o n , a á n g u l o de e s p a - lhamento e B â n g u l o p o l a r .

29

D e v i d o ao fato das p a r t í c u l a s s e c u n d a r i a s serem- g e r a d a s cm todo v o l u m e do d e t e c t o r , seria de e s p e r a r que t r a ç o s que e v e n t u a l m e n t e e s t i v e s s e m na r e g i ã o removida d u r a n t e o a-taque f o s s e m c o m p l e t a m e n t e c o n s u m i d o s . C o n t u d o , m e s m o em a t a q u e s p r o - longados ocorre a p r o p a g a ç ã o de seu c o n t o r n o e s f é r i c o a t é cama^

das p r o f u n d a s no d e t e c t o r . A o o b s e r v a r um m i c r o s c o p i o , um d e t e £ tpr s u b m e t i d o a n e u t r o n s a p r e s e n t a u m a m i s t u r a c o m p l e x a de d i f e - rentes f o r m a t o s de traços o que d i f i c u l t a a i d e n t i f i c a ç ã o d o s m e s m o s , c o n f o r m e s e q ü ê n c i a de fotos da Figura n i . l .

s u P. O R I G I N A L D O D E T E T O R

N E U T R O N I N C I D E N T E

P O S I Ç A O D A . . I N T E RA Ç A O

P A R T f C U L A C A R R E G A D A

Figura III.10 - A n g u l o m T n i m o 9 para f o r m a ç ã o de uma p a r t í c u l a c a r r e g a d a g e r a d a no i n t e r i o r do^ d e t e c t o r .

30

y^

X

<»5

V I

( I I I . l i a )

( I I I . l i b )

ÇOMi-S£AC-NACX«''w. CE E N E R G Í A . Î 4 U C I E A R / S P - ¡FcN

31

(I II. lie)

'-^ ••••1

yy.:m

( I I I . l i d )

Figura I I I .n - A m o s t r a s de C R - 3 9 i r r a d i a d a s c o m n e u t r o n s da fonte de A m - B e a t a c a d a s com s o l u ç ã o de KOH (6 N) 2 0 % C H 3 O H d u r a n t e 2 h o r a s o b s e r v a d a s com m i c r o s c ó p i o e l e t r ô n i c o c o m a u m e n t o s :

(a) 2000 X; (b) 6 0 0 0 X; (c) 10000 X ; (d) 1 0 0 0 0 X.

32

C A £ T T U L 0 _ 2 V

Mi^.Riâ.LI„E_M£T OS

.IV. 1 - Detecto^r_UtjJliza.do

Com e x c e ç ã o do L R - l l B ( p r o d u z i d o p e l o K o d a k - Pathe), p r i m e i r o p l ã s t i c o d e s e n v o l v i d o p a r a u s o e x c l u s i v o como d e t e c t o r de t r a ç o s , ate e n t ã o os p o l í m e r o s d e t e c t o r e s u s a d o s e r a m e x c l £ s i v a m e n t e f o l h a s i s o l a n t e s , i n e r e n t e m e n t e h e t e r o g ê n e a s , s e n d o com p o s t o s de m i s t u r a s de zonas a m o r f a s e r e g i õ e s c r i s t a l i n a s q u e p r o v o c a m d i f e r e n ç a s m a r c a n t e s q u a n d o s u b m e t i d o s a a t a q u e q u í m i - c o . ' O r a c i o c í n i o lógico leva a c o n c l u i r q u e u m p o l í m e r o p a r a s e r um d e t e c t o r ideal deva a p r e s e n t a r u m a a l t a t r a n s p a r ê n c i a ótj_

ca (mesmo a p Ó s a t a q u e s p r o l o n g a d o s ) , s e r e m c o m p l e t a m e n t e a m o r - f o s , p o s s u í r e m a l t a s e n s i b i l i d a d e a d a n o s de r a d i a ç ã o e s e r e m p r e f e r e n c i a l m e n t e a t a c a d o s p o r r e a g e n t e s n ã o s o l v e n t e s .

A p e s a r de p r e e n c h e r e s s a s c a r a c t e r í s t i c a s , o C R - 3 9 a p r e s e n t a " p o t e n c i a l m e n t e " o m e l h o r c o m p o r t a m e n t o c o m o d e t e c t o r de t r a ç o s . A m a i o r r e s t r i ç ã o Ó c o m r e l a ç ã o ã d i f i c u l d a d e n a m a - n u f a t u r a de d e t e c t o r e s dé boa q u a l i d a d e .

Os p r o d u t o s de CR-39 p o d e m s e r f e i t o s a p a r t i r de um m o n õ m e r o l í q u i d o c o m e r c i a l m e n t e c h a m a d o "allyl d i g l y c o l carbo^

n a t e " ( c i e n t i f i c a m e n t e recebe o n o m e de " d i e t h y l e n e g l y c o l b i s (allyl c a r b o n a t e ) ) . Devido a suas d u a s d u p l a s l i g a ç õ e s a l l y l , pode ser p o l i m e r i z a d o ou "cross l i n k e d " e m h o m o p o l í m e r o s ou c o p £ limeros ou e m a l g u n s c o m p o s t o s i n t e r m e d i á r i o s .

0 0

A r e p r o d u t i b i l i d a d e das p r o p r i e d a d e s do d e t e c t o r é um fator f u n d a m e n t a l , pois de nada a d i a n t a r i a t e r - s e um n o v o produto com uma a l t a sensibi1 idade para t r a ç o s n u c l e a r e s s e m q u e es-sa c a r a c t e r í s t i c a p u d e s s e ser a l c a n ç a d a , Com r e l a ç ã o ao C R - 3 9 há que se levar e m c o n t a f a t o r e s r e l e v a n t e s na p r o d u ç ã o a f i m de se obter a m o s t r a s i d e a i s .

O p r o c e s s o de m a n u f a t u r a do C R - 3 9 pode ser .sinte- tizado no d i a g r a m a de b l o c o da F i g u r a IV.1

MATERIA PRIMA ini ci ador

+ m o n õ m e r o

F A T O R E S DE M A N U F A T U R A . molde . vedação . aquecimento . pureza

C I C L O DE CURA MATERIA

PRIMA ini ci ador

+ m o n õ m e r o

F A T O R E S DE M A N U F A T U R A . molde . vedação . aquecimento . pureza

t e m p e r a tura

CR - 39

Figura IV. 1 - D i a g r a m a de b l o c o do. processo de m a n u f a t u r a do C R - 3 9

P a r a obte.r - se um d e t e c t o r com uma •. s u - perfície ótica p o l i d a e sem quaisquer" i m p e r f e i ç õ e s q u e p o r ventji ra v e n h a m a p r o d u z i r uma c o n f i g u r a ç ã o s e m e l h a n t e a um t r a ç o a p Ó s o ataque q u í m i c o e n e c e s s á r i o um alto g r a u de p u r e z a dos prodjj tos u t i l i z a d o s como m a t e r i a - p r i m a ( m o n p m e r o + i n i c i a d o r ) .

A r e s p o s t a do p o l í m e r o e f o r t e m e n t e a f e t a d a p e l o tipo e c o n c e n t r a ç ã o de i n i c i a d o r u t i l i z a d o , j á que dependera .dè£

ses dois f a t o r e s a taxa de p o l i m e r i z a ç ã o , sua u n i f o r m i d a d e e a densidade final da a m o s t r a ( i n i c i a d o r e s m a i s e m p r e g a d o s b e n z o i l

p e r o x i d e , dicyclohexil p e r o x y d i c a r b o n a t e ( C H P C ) , d i i s o p r o p y l p e r o x i y d i c a r b o n a t e ( I P P ) ) . N o t a - s e na F i g u r a IV.2 a i m p o r t â n c i a na c o n c e n t r a ç ã o e tipo de i n i c i a d o r .

CO

O

o i

1 1 1 1 I I I 1 1 1 1 1 1

- \ ^ IPP

\ \ V

- \ ^

CHPC .

\ %

• \

-

I I I . . , 1 1 1 1 1 1

5 1 0 1 5

^ OE INICIADOR

F i g u r a IV.2 - T a x a de r e m o ç ã o do m a t e r i a l não d a n i f i c a d o (VB) e m f u n ç ã o da c o n c e n t r a ç ã o de i n i c i a d o r

O passo s e g u i n t e c o m p r e e n d e i n j e t a r a m i s t u r a inj^

c i a d o r + m o n õ m e r o em um m o l d e que c o n s i s t e em d u a s p l a c a s p l a n a s p o l i d a s de v i d r o , s e p a r a d a s por u m a v e d a ç ã o em t o r n o das b o r d a s . A m e d i d a que o c o r r e a p o l i m e r i z a ç ã o há uma " c o n t r a ç ã o " da m i s t £

ra e., a fim de e v i t a r - s e não u n i f o r m i d a d e e u m a e v e n t u a l q u e b r a da f o l h a f i r m a - s e o m o l d e com u m a p r e s s ã o u n i f o r m e em t o d a sua e x t e n s ã o .

C o m o a p o l i m e r i z a ç ã o e u m p r o c e s s o e x o t é r m i c o , al_

guma a n o m a l i a r e f e r e n t e ãs c o n d i ç õ e s de a t a q u e p o d e m s e r a t r i b u T das a u m a falta de u n i f o r m i d a d e na p o l i m e r i z a ç ã o c a u s a d a d e v i d o a p o s s í v e i s g r a d i e n t e s t é r m i c o s . O f a t o p r i n c i p a l q u e v e m - a f e tàr a r e p r o d u t i b i l i d a d e da r e s p o s t a do d e t e c t o r e s t á n a s c o n d i - ções q u e devem s e r o b s e r v a d a s d u r a n t e o c i c l o de c u r a , isto é , durante o p e r í o d o e m que a t e m p e r a t u r a de c o z i m e n t o v a r i a p a s s o a passo ou g r a d a t i v a m e n t e a t é q u e o c o r r a o e n d u r e c i m e n t o do p o l i mero c o m p l e t a m e n t e . A e n e r g i a l i b e r a d a pela p o l i m e r i z a ç ã o i r a

a q u e c e r o c e n t r o do m o l d e p r o v o c a n d o p o l i m e r i z a ç ã o m a i s r á p i d a no c e n t r o da f o l h a , a s s i m h ã n e c e s s i d a d e de um a q u e c i m e n t o e x t e £ nó u n i f o r m e p o r s o b r e a s u p e r f í c i e do m o l d e a fim. de e v i t a r - s e a f o r m a ç ã o de c a m a d a s . Um t í p i c o c o n j u n t o de c u r v a s de aquecimeji to é m o s t r a d o na F i g u r a IV.3."

o

1 2 3 4 5 6 T E M P O D E C U R A ( H O R A S )

F i g u r a IV.3 - C u r v a s de T e m p e r a t u r a x tempo de c u r a u s a d a s na m a n u f a t u r a de CR-39

IV. 2 - MM!Ílli:).oi^L£Ld-9^1JLJ.ylill^-D^

o c o n h e c i m e n t o d o s f u n d a m e n t o s q u í m i c o s e n v o l v i - dos no p r o c e s s o de a t a q u e e útil na o t i m i z a ç ã o das c o n d i ç õ e s sa_

t i s f a t Õ r i a s para as a p l i c a ç õ e s d i v e r s a s do d e t e c t o r . G r u h n e a l i . I^"*! e x a m i n a n d o a n a t u r e z a d o s p r o d u t o s de a t a q u e de p o l T m ^ ros f o r m u l a r a m h i p ó t e s e s q u e esclarecera s a t i s f a t o r i a m e n t e o c o m p o r t a m e n t o do C R- 3 9 em s o l u ç õ e s a l c a l i n a s .

O p l ã s t i c o d e g r a d a p e l a q u e b r a d a s l i g a ç õ e s c a r b o n e t e - e s t e r pelo T o n h i d r o x i l a , o r i g i n a n d o p r o d u t o s o r g â n i c o s . No caso do C R- 3 9 os p r i n c i p a i s s ã o : 2 - 2 ' - o x i d i e t a n o l e p o l i a l i l -

-alcool ( P . A . A . ) . O e s q u e m a a b a i x o r e p r e s e n t a e s s a d e g r a d a ç ã o :

C H 2 - CH.g. - O - CO - O - CHg - CH = C H 2

,0 + 4 OH'

^ C H 2 - C H 2 - O - CO - O - C H 2 - CH = C H 2

. C H 2 - C H 2 - OH

C H 2 - CH - C H 2 - OH +. O'^ ^ 2 C 0 ^ '

3 C H 2 - C H 2- O H

O 2 - 2 ' o x i d i e t a n o l possui u m a b o a s o l u b i l i d a d e no a t a c a n t e , o m e s m o n ã o o c o r r e n d o c o m o P . A . A . ; s e n d o p e r c e b i d o nas s o l u ç õ e s com altas c o n c e n t r a ç õ e s de a t a c a n t e , p o d e n d o m e s m o , nesses casos i n t e r f e r i r p r e j u d i c a n d o a a t u a ç ã o do a t a c a n t e .

IV. 2.1 - Jit^QU.e^^l^iilniLlco

O c o n h e c i m e n t o d e t a l h a d o da i n f l u ê n c i a d a s . condj^

ções de a t a q u e (tipo de a t a c a n t e , c o n c e n t r a ç ã o , t e m p e r a t u r a , tem po) sobre as taxas de a t a q u e Vg e e e s s e n c i a l p a r a uma oti_

m i z a ç ã o do s i s t e m a de d e t e c ç ã o , j ã que e s s e s p a r â m e t r o s ' interfe^

rem de m a n e i r a m a r c a n t e s o b r e a r e s p o s t a do d e t e c t o r . As a m o s - tras f o r a m s u b m e t i d a s ao a t a q u e q u í m i c o em t u b o s de e n s a i o , i m e £ sos no b a n h o t é r m i c o a t e m p e r a t u r a c o n s t a n t e ( v a r i a ç ã o m á x i m a de

± 0 . 5 Ç C ) . A f i m de e v i t a r a e v a p o r a ç ã o da s o l u ç ã o e conseqüein te a l t e r a ç ã o na c o n c e n t r a ç ã o , os t u b o s p e r m a n e c i a m l a c r a d o s d u - rante o tempo de a t a q u e .

As o b s e r v a ç õ e s p r e l i m i n a r e s f o r a m r e a l i z a d a s utj_

l i z a n d o - s e s o l u ç õ e s " p u r a s " de KOH (KOH + H 2 O ) c o m n o r m a l i d a d e s e s t a b e l e c i d a s . Com o o b j e t i v o de a n a l i s a r a i n f l u ê n c i a de s o l - v e n t e s o r g â n i c o s s o b r e as t a x a s de a t a q u e do C R- 3 9 s o l u ç õ e s " "V\is t a s " (KOH + H 2 O + s o l v e n t e o r g â n i c o ) f o r a m u t i l i z a d a s . A p r o p o £ ção do s o l v e n t e a d i c i o n a d o é e x p r e s s a em p o r c e n t a g e m do ' v o l u m e total á g u a + s o l v e n t e o r g â n i c o .

•

N a e s c o l h a do s o l v e n t e a p r o p r i a d o , f a z - s e m i s t e r c o n s i d e r a r n ã o sõ a i n f l u ê n c i a s o b r e as t a x a s de a t a q u e , m a s suas p r o p r i e d a d e s f T s i c o - q u T m i c a s { T a b e l a I V . 1 ) , j á q u e h á necessida^

de de s e u uso a t e m p e r a t u r a s r e l a t i v a m e n t e a l t a s e t e m p o s de ata que l o n g o s .

t- -. tempo de a t a q u e

IV.3 - VjSUAj-llACfiO_DE^ T R A C P i

Os p r o c e d i m e n t o s u s u a i s de a t a q u e q u í m i c o r e v e l a m traços que s o m e n t e podem ser o b s e r v a d o s u t i l i z a n d o - s e de um m i - c r o s c o p i o ó t i c o , o que T i m i t a o c a m p o visual a uma-.ãrea r e l a t i v ^ mente p e q u e n a . Em m e d i d a s de d e n s i d a d e de t r a ç o s de a m o s t r a s , a c o n t a g e m dos m e s m o s é um p r o c e s s o longo e c a n s a t i v o . A s s i m v £ sando o t i m i z a r o m é t o d o , d e s e n v o l v e u - s e t é c n i c a s de a m p l i a ç ã o rã_

pida e c o l o r a ç ã o dos traços para que os m e s m o s s e j a m o b s e r v a d o s u t i l i z a n d o - s e uma l e i t o r a de-mi crof i chas ou u m p r o j e t o r de slides.

Sendo o c a m p o de o b s e r v a ç ã o d e s s e s d i s p o s i t i v o s m a i o r , h ã a p o ¿ s i b i l i d a d e dê v a r r e r em pouco tempo uma area c o n s i d e r a v e l m e n t e grande do d e t e c t o r .

• . A t é c n i c a de a t a q u e e l e t r o q u T m i c o ( E C E ) , r e v e l a traços que p o d e m ser v i s u a l i z a d o s em uma t e l a , c o n t u d o a não d i ¿ p ò n i b i l i d a d e de d e t e c t o r e s de e s p e s s u r a p e q u e n a n e c e s s á r i o s p a r a as c â m a r a s de a t a q u e e l e t r o q u T m i c o d e s e n v o l v i d a s em n o s s o l a b o - r a t ó r i o foi f a t o r principal de l i m i t a ç ã o para a , a p l i c a ç ã o da t é £ n i c a .

IV. 3 .1 - Técnj çj pa ra C^resç i m e n t ò A^JPA^o_J.g__I?lás.os

O p r i n c í p i o de t é c n i c a e m p r e g a d a por A j i t a n a n d e a l i . I'^l c o n s i s t e na a t u a ç ã o de um a g e n t e " e x p a n s o r " p a r a

3y

S O L V E N T E F O R M U L A Q U Í M I C A

P E S O M O L E C U L A R

D E N S I D A D E

g/m£

P O N T O D E E B U L I Ç Ã O

Q C

S O L U B I L I D A D E E M Ä G U A

Metanol C H 3 O H 32.04 . 0.796 6 4 . 6 5 ⁰⁰

Etanol C ^ Hg O H 4 6 . 0 7 0.789 7 8 . 5 0 ⁰⁰

Gl i cerol C3 H 5 ( 0 H ) 3 9 2 . 9 0 - 1.260 2 9 1 . 0 • ⁰⁰ Hidróxido de

AmÕni a • N H 4 O H 3 5 . 0 5 0.910

- -

Peróxido de

Hidrogênio " 2

h

^-

T a b e l a IV.1 - P r o p r i e d a d e s dos s o l v e n t e s e m p r e g a d o s j^"']

As; taxas de a t a q u e , de a m o s t r a s com 0.5 c m ^ de área e x p o s t a s a p a r t í c u l a s a e f r a g m e n t o s de f i s s ã o de uma f o n - te de Cf^^^j, são o b t i d a s das r e l a ç õ e s ( A p ê n d i c e ) :

'B

2 . t

( I V . 1 ) ( I V . 1 )

V X = V , 1 -h r'

1 - r =

com- r = D a D.

o n d e :

\^ - d i â m e t r o dos t r a ç o s de f r a g m e n t o s de f i s s ã o D^ - d i â m e t r o dos t r a ç o s de p a r t í c u l a s a l f a

CmííÀÜ UíXKH tl EFJERGÍA N U C L F A R / S P - IPEN