Detección de radionucleidos cosmogénicos mediante la técnica de espectrometría de masas con aceleradores

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2016-03-15

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

ESPECTROMETRIA DE MASAS CON ACELERADORES - SUBDUCCION DE PLACAS TECTONICAS - POLVO INTERPLANETARIO - AMS - 10BE - 53MN. - ACCELERATOR MASS SPECTROMETRY - TECTONIC PLATE SUBDUCTION - INTERPLANETARY DUST - AMS - 10BE - 53MN

Descripción:

Una extensa variedad de radionucleidos son producidos por la interacción de losrayos cósmicos de alta energía con la atmósfera de nuestro planeta y con el polvointerplanetario que eventualmente puede arribar a él. Entre estos radionucleidosse encuentran el 10Be (T1/2 ~ 1,4 x 10^6 a˜nos) y el 53Mn (T1/2 ~ 3,7 x 10^6 a˜nos),que gracias a sus largos períodos de semidesintegración, resultan adecuados comotrazadores en procesos de interés geofísico cuyos tiempos característicos son del ordende los millones de a˜nos. Además, el 53Mn, por producirse esencialmente fuera denuestro planeta, es un excelente trazador de la depositación de material extraterrestresobre la Tierra. Debido a sus concentraciones, de una parte en 10^9 hasta una parteen 10^15 respecto de sus isótopos estables, y actividades específicas extremadamentebajas, estos radionucleidos sólo pueden ser identificados y cuantificados mediantela técnica de espectrometría de masas con aceleradores (AMS). En este trabajo seaplicó la técnica AMS para la detección de estos radionucleidos con el objeto deestudiar el reciclado de sedimentos submarinos durante la subducción de placastectónicas y la tasa de depositación de polvo interplanetario en nuestro planeta. Enel primer caso las muestras analizadas fueron cenizas y rocas volcánicas y sedimentosextraídos de hasta 250 metros de profundidad por debajo del fondo submarino. En el segundo caso, se analizó una muestra de 1.400 kg de nieve antártica. Todas lasmuestras fueron procesadas químicamente para la extracción y concentración delelemento de interés y la supresión del isóbaro que interfiere en las mediciones de AMS. Las mediciones de las relaciones isotópicas fueron llevadas a cabo utilizandocuatro aceleradores de diferentes laboratorios, aprovechando las ventajas técnicas decada uno. Finalmente, mediante el modelado de estos procesos y sobre la base de losresultados obtenidos fue posible determinar rangos para el porcentaje de sedimentossubmarinos que participan de la formación de magmas durante la subducción de laplaca tectónica de Nazca y establecer una cota superior para la cantidad de polvointerplanetario que ingresa a nuestro planeta. Además de estas dos aplicaciones geofísicas, en el marco de este trabajo seimplementó la técnica AMS en las instalaciones del Acelerador TANDAR de formacuantitativa. Para ello se construyó un sistema de detección que, haciendo usode las altas energías posibles en este acelerador, permitió la identificación delradionucleido 10Be con la completa supresión de su isóbaro estable 10B. De estemodo, se consiguieron en el Acelerador TANDAR, mediciones de relaciones isotópicas 10Be/9Be tan bajas como 5 x 10^−13, nivel de sensibilidad suficiente para realizar lamayoría de los estudios geofísicos con este radionucleido.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5944_RodriguesFerreiraMaltez