Development of an EPR protocol for dosimetric characterization of co-doped rare-earth yttria based micro ceramics

• Grant number: 22/06695-0
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: September 01, 2022
• End date: August 31, 2024
• Field of knowledge: Engineering - Nuclear Engineering - Applications of Radioisotopes
• Principal Investigator: Leticia Lucente Campos Rodrigues
• Grantee: Silas Cardoso dos Santos
• Host Institution: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 18/05982-0 - R&D&I in radiation metrology in the health area, AP.TEM

Abstract

Desenvolver materiais dosimétricos com desempenho superior aos dosímetros comerciais representa um grande desafio no campo da inovação de materiais. A ítria (Y2O3), por apresentar propriedades físico-químicas particulares, é um material promissor para aplicação em dosimetria. Segundo a literatura, as propriedades de estado sólido da Y2O3 são aprimoradas a partir da dopagem com íons terras raras (TR). A técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) possibilita a caracterização de espécies paramagnéticas, oriundas por exemplo, do processo de dopagem de nanoestruturas e irradiação, de forma não destrutiva e não invasiva. Este projeto visa desenvolver um protocolo de RPE para caracterização dosimétrica de micro cerâmicas à base de ítria co-dopada com terras raras (Y2O3:TR;TR). Neste sentido, será importante definir uma rota de processamento coloidal para as composições de (Y2O3:TR;TR) e estabelecer os melhores parâmetros de RPE para caracterização dosimétrica das amostras. O desenvolvimento de algoritmos, na linguagem R e em ambiente Linux, proporcionará substancial autonomia para processamento e gestão dos dados obtidos, como também dinamismo para realização do projeto.

Scientific publications

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(References retrieved automatically from Web of Science and SciELO through information on FAPESP grants and their corresponding numbers as mentioned in the publications by the authors)

SANTOS, S. C.; RODRIGUES JR, O.; CAMPOS, L. L.. Correlation between zeta potential and electron paramagnetic resonance of thulium, europium co-doped yttria based suspensions. JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS, v. 195, p. 8-pg., 2024-08-27. (22/06695-0, 18/05982-0)

SANTOS, S. C.; RODRIGUES JR, O.; CAMPOS, L. L.. Effect of thulium on promotion of dose-response behaviour of yttria based rods by Electron Paramagnetic Resonance. Journal of Alloys and Compounds, v. 1003, p. 6-pg., 2024-07-17. (22/06695-0)

SANTOS, S. C.; RODRIGUES, O.; CAMPOS, L. L.. Building up europium thulium co-doped yttria nanoparticles with electron paramagnetic resonance response by colloidal synthesis. MATERIALIA, v. 30, p. 13-pg., 2023-06-20. (18/05982-0, 22/06695-0)

SANTOS, S. C.; RODRIGUES JR, O.; CALDAS, L. V. E.. Processing and EPR characterization of europium, thulium co-doped yttria (YET) powders for radiation dosimetry. NEXT MATERIALS, v. 9, p. 8-pg., 2025-10-01. (22/06695-0, 18/05982-0)