termoluminesensenssi

Termoluminesenssi on ilmiö, jossa materiaali vapauttaa valoa lämmitettäessä. Tämä tapahtuu, kun materiaali on aiemmin altistunut ionisoivalle säteilylle, kuten gammasäteilylle tai röntgensäteilylle. Säteilystä energia siirtyy materiaalin elektroneihin, jotka jäävät loukkuun materiaalin hilaan. Kun materiaalia lämmitetään, elektronit saavat tarpeeksi energiaa paetakseen hilan loukusta ja palatessaan perustilaansa ne vapauttavat ylimääräisen energiansa fotoneina eli valona. Termoluminesenssin voimakkuus on suhteessa siihen absorboituneeseen säteilyannokseen.

Termoluminesenssia käytetään monissa sovelluksissa. Yksi yleisimmistä on annosmittaus, jossa termoluminesenssidimetrejä käytetään mittaamaan säteilyannoksia esimerkiksi terveydenhuollossa tai ydinvoimaloissa. Materiaaleja, kuten kalsiumsulfaattia tai litiumfluoridia, käytetään usein lämpöä emittoivissa mittausaineissa. Lämpötila, jolla valo vapautuu, riippuu materiaalista ja loukkujen energiatasoista.

Ilmiötä voidaan hyödyntää myös esimerkiksi arkeologiassa ja geologiassa. Termoluminesenssi-ajoituksessa voidaan määrittää esimerkiksi keramiikan tai sedimenttien ikä. Kun keramiikkaa poltetaan, sen sisällä olevat elektronit vapautuvat. Sen jälkeen, kun esine on haudattu, uusi säteily kerää energiaa, joka vapautuu lämmityksessä. Tämän avulla voidaan arvioida, milloin esine on viimeksi kuumennettu.