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Crecimiento y caracterización de cristales de KCL dopados con Europio para la Medición de la Radiación Ultravioleta (UV) procedente del Sol en la ciudad de Lima
(Universidad Inca Garcilaso de la Vega, 2015-09-24) Pereyra Parra, Alberto
En los últimos años, se ha detectado un aumento considerable de la radiación ultravioleta (RUV) proveniente del sol que puede causar un incremento en los daños causados a la vida en el planeta, especialmente al hombre. Este incremento de la RUV se asocia a fenómenos naturales como también a la actividad industrial del hombre, entre ellos, el uso de compuestos químicos como los clorofluorocarbonos, usados desde el siglo pasado, que destruyen la capa de Ozono y cuya regeneración es muy lenta. Esto hace necesario monitorear la RUV del sol con el fin de apreciar su intensidad y tomar precauciones en bien de la salud del planeta y del hombre en particular. En las regiones tropicales, en la cuales se encuentra Perú, es prioritario un registro de esta incidencia debido a su cercanía al ecuador terrestre. La información que se tiene corrientemente es a nivel satelital que abarca grandes regiones, pasando desapercibido los cambios a nivel microregional. En Perú no existe un sistema de rastreo de la RUV que pueda utilizarse in situ, y en todo momento. Una forma de monitoreo es utilizar dosímetros termoluminiscentes y hacer que puedan capturar solo la RUV del sol, que es motivo de esta tesis. En Perú se adolece de los medios económicos como para utilizar equipos de alta tecnología para obtener dosímetros, por ello se ideó la construcción de un sistema a bajo costo que pueda servir para el crecimiento de cristales utilizando el método de Czochralski, con el fin de obtener obleas de Cloruro de Potasio dopados con Europio (KCl:Eu2+) que podrían servir para la captura de RUV de cualquier fuente incluso la proveniente del sol. Se construyó un horno de forma cilíndrica de cerámica refractaria con resistencia eléctrica de Cantal y se cubrió con una lámina de Acero para darle robustez, de potencia 4.5Kw. Adicionalmente, se hizo un montaje de motores de tiro y giro para el crecimiento de cristales. Para monitorear la temperatura, se usó una termocupla tipo K, unida a un pirómetro digital con controlador de temperatura, puesta en la región central del horno, lugar donde se realizó el crecimiento de cristales. El crisol usado como depósito de la muestra en polvo del insumo, fue de arcilla refractaria, cuya temperatura de servicio alcanza los 1400 0C. Además, se construyó un sistema de refrigeración a base de corriente de agua con el fin de maximizar el gradiente de temperatura entre la fase líquida y la semilla para favorecer el crecimiento del cristal. Los primeros cristales obtenidos, que luego se utilizaron como semilla, se obtuvieron sin atmósfera inerte y posteriormente para simular dicha atmósfera, se hizo incidir en el horno un flujo de Argón a razón de 0.5lit/m. que dio buenos resultados. La temperatura de fusión del Europio es de 812 0C y la del KCl de 773 0C. Se mezcló KCl al 35% de peso molar con Cl2Eu, ambos en forma de polvo y se depositó en el crisol y se instaló en la parte central del horno. El gradiente de temperatura que se genera entre el fundido y la semilla permite generar el cristal, adicionándose en la parte baja de ella. El cristal obtenido al exponerlo al sol o a una luz fluorescente se mostró de color azulino, una muestra clara que la obtención del cristal fue un éxito.