Furci, Hernán (2010) Fechado de un testigo sedimentario del Lago Rivadavia mediante las técnicas de 210^Pb y 137^Cs / Dating of a sedimentary core from Lake Rivadavia using 210^Pb y 137^Cs techniques. Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
El estudio de cuencas hidrográficas y de los factores que influyen en su formación y características requiere, entre otros trabajos experimentales, la caracterización de testigos sedimentarios de los cauces de los lagos. La secuencia de hechos contenida en ellos se convierte en un registro histórico cuando puede asignarse a las distintas profundidades de la columna una fecha de formación. Las técnicas de fechado de testigos sedimentarios son muy variadas; entre ellas puede nombrarse a las técnicas radimétricas. Éstas se basan en medir la actividad específica de ciertos isótopos presentes –por ejemplo, 210^Pb y 137^Cs– a distintas profundidades y a partir del perfil obtenido, aplicando un modelo matemático conveniente, determinar la edad del estrato como una función de la profundidad. Experimentalmente, la actividad puede determinarse por espectrometría gamma. La técnica basada en 210^Pb requiere la cuantificación del fotopico de 47keV . A tan bajas energías los coeficientes de interacción gamma con la materia son considerables y no pueden ignorarse los efectos de autoatenuación en las muestras medidas. En el presente trabajo se realizó un estudio del fenómeno de autoblindaje en las muestras y atenuación en los componentes estructurales del detector mediante cálculo por método Monte Carlo. Se sistematizó el proceso de estimación de los factores de corrección por autoatenuación. El Laboratorio de Análisis por Activación Neutrónica (LAAN) del Centro Atómico Bariloche (CAB) ha adquirido recientemente un detector de germanio hiperpuro de pozo que por su alta eficiencia es muy adecuado para fechado de sedimentos. Se calibró en eficiencia el detector de pozo para la geometría utilizada en las mediciones del testigo y las energías de interés en fechado por 210^Pb y 137^Cs, teniendo en cuenta las correcciones mencionadas anteriormente. Se estableció un procedimiento claro y ordenado para obtener las actividades específicas corregidas por autoblindaje de las muestras a partir de las áreas de los fotopicos del espectro gamma. Por último, se obtuvo el perfil de actividad específica de 210^Pb, 226^Ra y 137^Cs para un testigo sedimentario del Lago Rivadavia, ubicado en el Parque Nacional Los Alerces, Argentina. El fechado de este sedimento es un paso necesario en la investigación de otros miembros del laboratorio.
Resumen en inglés
The study of hydrographical systems and the factors which affect their formation and characteristics comprises the realization of, amongst other experimental tasks, the sampling of sedimentary cores from lakes. The sequence of facts embedded in their layers turns into a historical record when it is possible to assign a date of formation to each stratum. There is a wide variety of sedimentary dating techniques; one of them –the one considered in this work– is radimetrical dating. The method is based on measuring the specifical activity of certain radioisotopes –for example, 210^Pb and 137^Cs– in order to obtain a profile of concentration as a function of depth, measured from the surface. The application of a convenient mathematical model allows the determination of the age of the different layers. Regarding experimental aspects, activity can be determined by means of gamma spectrometry techniques. 210^Pb quantification requires the counting of photons of 47 keV energy. For such low energy photons, gamma interaction coefficients are considerably large and self-shielding effects in samples cannot be neglected. Part of this work consists of the study of the phenomena of self-shielding in samples and shielding caused by detector structural components, by means of Monte Carlo calculation techniques. The estimation of correction factors accounting for self-shielding has been systematized. The Neutron Activation Analysis Laboratory (LAAN), in Centro Atómico Bariloche (CAB) has recently acquired a HPGe Well detector, whose high efficiency makes it adequate for sedimentary dating. Energy-efficiency calibration of this detector has been performed for the geometry used in the core sample measurements and the energies of interest for 210^Pb and 137^Cs dating, taking into account the correction factor mentioned above. A clear step-by-step procedure has been established in order to obtain self-shieldingcorrected specific activity of samples parting from the areas of the full-energy peaks in the gamma spectra. Lastly, the 210^Pb, 226^Ra and 137^Cs specific activity profiles have been obtained for a sedimentary core extracted from Lake Rivadavia, located in Los Alerces National Park, Argentina. The dating of this core contributes to the investigation of other members of the laboratory.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Watersheds; Cuencas hidrográficas; Monte Carlo Method; Método de Monte Carlo; Dating of sedimentary; Fechado de sedimentos; Los Alerces national park; Parque Los Alerces; Técnica Radimétricas; Rivadavia lake; Lago Rivadavia |
| Referencias: | [Appleby y Nolan (1986)] Appleby, P. G. y Nolan, P. J. . 210Pb dating by low background gamma counting. Hydrobiologia Vol. 143: p. 21–27, 1986. [Appleby y Oldfield (1992)] Appleby, P. G. y Oldfield, F. . Application of Lead-210 to Sedimentation Studies, En: Ivanovich, M. y Harman, R., Uranium Series Desequilibrium, Oxford Science Publication, 1992, p. 731–778. [Canberra Industries, Inc. (2009)] Canberra Industries, Inc. (2009). GermaniumWell Detector, Data Sheet. Disponible en http://www.canberra.com/products/492. asp. [Debertin y Helmer (1988)] Debertin, K. y Helmer, R. G. . Gamma- y X-Ray Spectrometry with Semicondutor Detectors. Amsterdam, The Netherlands: Elsevier Science Publishers B.V., 1988. [IAEA (2000)] International Atomic Energy Agency, Analytical Quality Control Services (2000). Reference Sheet, Reference Material IAEA-300, Radionuclides in Baltic Sea Sediment. [IAEA (2001)] International Atomic Energy Agency, Analytical Quality Control Services (2001). Reference Sheet, Reference Material IAEA-327, Radionuclides in Soil. [Reading y Levell (1996)] Reading, H. G. y Levell, B. K. . Sedimentary Environments: Processes, Facies y Stratigraphy, chapter 2. Controls on the sedimentary rock record. Blackwell Science, 3a edici ´on, 1996, p. 17. [Ribeiro Guevara y Arrib´ere (2002)] Ribeiro Guevara, S. y Arrib´ere, M. . 137Cs dating of lake cores from the Nahuel Huapi National Park, Patagonia, Argentina: Historical records y profile measurements. Journal of Radioanalytical y Nuclear Chemistry Vol. 252, No. 1: 37–45, 2002. [Tuli (2005)] Tuli, J. K. (2005). Nuclear Wallet Cards. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. |
| Materias: | Ingeniería nuclear Física > Física matemática |
| Divisiones: | Energía nuclear > Ingeniería nuclear > Laboratorio de análisis por activación neutrónica |
| Código ID: | 226 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 17 Nov 2010 11:11 |
| Última Modificación: | 17 Nov 2010 11:17 |
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