En física , la luminiscencia estimulada ópticamente (OSL) es un método para medir dosis de radiación ionizante . Se utiliza en al menos dos aplicaciones:
El método hace uso de 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 captura son imperfecciones de la red: impurezas o defectos . La radiación ionizante produce pares electrón-hueco: los electrones están 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 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 huecos atrapados en trampas de huecos. Si el centro con el hueco es un centro de luminiscencia (centro de recombinación radiativa), se producirá la emisión de luz. Los fotones se detectan utilizando un tubo fotomultiplicador . La señal del tubo se utiliza entonces para calcular la dosis que el material había absorbido.
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 rayos 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 de 150 keV hasta más de 10 MeV, la medición de dosis varía de 10 mrem a 1000 rem. La radiación de neutrones con energías de 40 keV hasta más de 35 MeV tiene un rango de medición de dosis de 20 mrem a 25 rem. En el diagnóstico por imágenes, la mayor sensibilidad del dosímetro OSL lo hace ideal para monitorear a empleados que trabajan en entornos de baja radiación y para trabajadoras embarazadas. [ cita requerida ]
Para realizar la datación OSL, se deben extraer granos minerales de la muestra. Lo más común es que se trate de los llamados granos gruesos de 100-200 μm o granos finos de 4-11 μm. Ocasionalmente se utilizan otros tamaños de grano. [ cita requerida ]
La diferencia entre la datación por radiocarbono y la OSL es que la primera se utiliza para datar materiales orgánicos, mientras que la segunda se utiliza para datar minerales. Los eventos que se pueden fechar utilizando OSL son, por ejemplo, la última exposición del mineral a la luz solar; el Hombre de 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 que hayan sido transportados por el aire ( sedimentos eólicos ) o ríos ( sedimentos fluviales ). En arqueología, la datación OSL se aplica a la cerámica: el evento datado es el momento de su último calentamiento a una temperatura alta (superior a 400 °C).
La datación reciente de herramientas de piedra en Arabia por OSL hizo retroceder la hipótesis de la migración humana "fuera de África" 50.000 años atrás 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]