Análisis FRX de elementos de tierras raras en minerales del cerro impacto, usando una fuente radioactiva de 241AM

Abstract

En este trabajo se desarrolla un estudio sobre la construcción de un Espectrómetro por Fluorescencia de Rayos-X, destinado a ser utilizado en el análisis elemental de minerales que contengan elementos de Tierras Raras. Los elementos de Tierras Raras son un conjunto de 17 elementos químicos compuestos por toda la serie de los lantánidos más el ytrio (Y) y el escandio (Sc). Estos elementos tienen una gran aplicabilidad en las tecnologías actuales que van desde la creación de imanes permanentes utilizados en computadores y autos híbridos hasta pantallas LCD. Los minerales a analizar provienen del Cerro Impacto, Edo Bolívar, Venezuela, habiéndose comprobado en estudios anteriores la existencia en ellos de varios elementos de Tierras Raras. En el inicio de la investigación fue necesario evaluar los distintos elementos de los que se disponía en el laboratorio de Física Nuclear de la Universidad Simón Bolívar para la construcción del espectrómetro. Entre los elementos más importantes de los que se disponían se encuentran: Fuente central de 241Am con actividad desconocida, Fuente anular de 241Am con actividad de 25 mCi, detector de Germanio Híper-puro, marca: Camberra, modelo: Low Energie, piezas de un sistema fuente – porta muestra utilizado en geometría adecuada para fuente anular. Se diseñó un sistema fuente – porta muestra que permitiera acoplar la fuente circular de 241Am con el detector y garantizar la geometría para fuente circular en posición lateral obteniéndose espectros de elementos estándares, con los cuales se evaluó las condiciones de espectrómetro. Luego se acoplo la fuente anular de 241Am al sistema fuente – porta muestra existente aprovechando que éste se adaptaba fácilmente al detector. Al igual que en el espectrómetro anterior se tomaron espectros de elementos estándares con el mismo fin. Una vez decidido cuál de los espectrómetros construidos ofrecía mayores ventajas para el análisis de los minerales se procedió a tomar espectros en tres muestras minerales proveniente del Cerro Impacto, Edo. Bolívar, realizándose un análisis cualitativo de los elementos presentes en el mineral con el programa Axil, encontrándose 8 de los 17 elementos de Tierras Raras.