En física , la luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) es un método para medir dosis de radiación ionizante . Se utiliza en al menos dos aplicaciones:
El método utiliza electrones atrapados entre las bandas de valencia y conducción en la estructura cristalina de ciertos minerales (más comúnmente cuarzo y feldespato ). [1] Los sitios de atrapamiento son imperfecciones de la red: impurezas o defectos . La radiación ionizante produce pares electrón-hueco: los electrones se encuentran en la banda de conducción y los huecos en la banda de valencia . Los electrones que han sido excitados a la banda de conducción pueden quedar atrapados en las trampas de electrones o de huecos. Bajo la estimulación de la luz, los electrones pueden liberarse de la trampa y entrar en la banda de conducción. Desde la banda de conducción, pueden recombinarse con agujeros atrapados en trampas de agujeros. Si el centro con el agujero es un centro de luminiscencia (centro de recombinación radiativa), se producirá emisión de luz. Los fotones se detectan mediante un tubo fotomultiplicador . Luego, la señal del tubo se utiliza para calcular la dosis que había absorbido el material.
El dosímetro OSL proporciona un nuevo grado de sensibilidad al proporcionar una lectura precisa de tan solo 1 mrem para fotones de rayos X y gamma con energías que van desde 5 keV hasta más de 40 MeV. La medición de dosis equivalente máxima del dosímetro OSL para fotones de rayos X y rayos gamma es de 1000 rem. Para partículas beta con energías desde 150 keV hasta más de 10 MeV, la medición de dosis oscila entre 10 mrem y 1000 rem. La radiación de neutrones con energías de 40 keV a más de 35 MeV tiene un rango de medición de dosis de 20 mrem a 25 rem. En diagnóstico por imágenes, la mayor sensibilidad del dosímetro OSL lo hace ideal para monitorear a los empleados que trabajan en ambientes de baja radiación y para las trabajadoras embarazadas. [ cita necesaria ]
Para realizar la datación OSL, es necesario extraer granos minerales de la muestra. Generalmente se trata de los llamados granos gruesos de 100-200 μm o granos finos de 4-11 μm. Ocasionalmente se utilizan otros tamaños de grano. [ cita necesaria ]
La diferencia entre la datación por radiocarbono y la OSL es que la primera se utiliza para fechar materiales orgánicos, mientras que la segunda se utiliza para fechar minerales. Los acontecimientos que pueden fecharse utilizando OSL son, por ejemplo, la última exposición del mineral a la luz solar; El Hombre Mungo , el hallazgo humano más antiguo de Australia, fue datado de esta manera. [2] También se utiliza para datar la deposición de sedimentos geológicos después de haber sido transportados por aire ( sedimentos eólicos ) o por ríos ( sedimentos fluviales ). En arqueología, la datación OSL se aplica a la cerámica: el evento fechado es el momento de su último calentamiento a una temperatura alta (superior a 400 °C).
La reciente datación OSL de herramientas de piedra en Arabia hizo retroceder 50.000 años la hipótesis de la fecha "fuera de África" de la migración humana y agregó una posible ruta de migración desde el continente africano a la península arábiga en lugar de a través de Europa. [3] [4]
El método OSL más utilizado se denomina regeneración de alícuota única (SAR). [5]