Estudio de las propiedades estructurales y electrónicas del silicato de litio dopado y su correlación con el fenómeno de Termoluminiscencia

La exposición a radiaciones ionizantes y no ionizantes conlleva a riesgos para la salud, lo que ha llevado a la necesidad de obtener materiales que midan la radiación absorbida en personas expuestas. Los detectores termoluminiscentes (TLDs) son dosímetros simples, portátiles y confiables. La investigación continúa en la búsqueda de materiales más sensibles y específicos para mejorar su efectividad en la detección de radiaciones. Los materiales luminiscentes, especialmente el silicato de litio con diferentes dopajes de metales de transición y tierras raras son opciones prometedoras y económicas que aumentan la sensibilidad TL, sin embargo estos estudios son limitados para entender los fenómenos atómicos de los dopajes en el silicato de litio. Hipótesis: Al incorporar dopantes de metales de transición se modifican las propiedades electrónicas del silicato de litio, creando centros de entrampamiento y de recombinación de electrones, que resultan en la mejora de la sensibilidad y el aumento de la luminiscencia, de tal forma este estudio proporcionará modelos atómicos relacionados a las propiedades termoluminiscentes (TL) del silicato de litio. La metodología a utilizar es experimental y teórica; se sintetizará el silicato de litio puro y dopado (con titanio y vanadio), y se analizarán sus propiedades estructurales y termoluminiscentes, posteriormente se estudiarán las propiedades estructurales y electrónicas a partir de simulaciones computacionales. Este estudio buscará correlacionar las propiedades electrónicas con el aumento de la sensibilidad termoluminiscente. El objetivo general del proyecto es estudiar las propiedades estructurales y electrónicas del silicato de litio dopado con impurezas (titanio y vanadio) y su correlación con resultados experimentales del fenómeno de termoluminiscencia, para montar un modelo teórico del aumento de la sensibilidad termoluminiscente del material. Los objetivos específicos son : - Sintetizar el silicato de litio dopado con impurezas de titanio y vanadio, obteniendo parámetros de red y características termoluminiscente. - Determinar las propiedades estructurales y electrónicas del silicato de litio puro y con impurezas de titanio y vanadio utilizando la teoría del funcional de la densidad (DFT). - Analizar y comprender el aumento de la sensibilidad termoluminiscente a partir de los resultados experimentales y teóricos. El presente proyecto busca comprender el aumento de la sensibilidad termoluminiscente del silicato de litio dopado con titanio y vanadio a partir de estudios experimentales y teóricos, proponiendo modelos atómicos que expliquen las propiedades electrónicas de los dopantes en el silicato de litio. Así mismo los resultados bibliográficos son : un artículo científico original aceptado para publicación en revistas indizadas en Scopus o WoS en Q1, Q2 o Q3; una tesis finalizada de pregrado presentada al área o unidad correspondiente, que conlleve a la obtención del Título profesional, una ponencia en congresos de alcance nacional o internacional y una conferencia de difusión de resultados para el público en general. El desarrollo del proyecto fomentará una nueva metodología para estudiar materiales termoluminiscentes utilizando análisis experimentales y simulaciones computacionales, introduciendo estudiantes y profesionales a nuevas áreas de investigación.