Исследованы основные особенности термолюминесценции (ТЛ) наноструктурной керамики на основе анион-дефектного оксида алюминия. Определены кинетические параметры ТЛ-дозиметрического пика при 475 K. Обоснована возможность применения наноструктурной керамики для дозиметрии больших доз (до 1 kGy) бета-излучения с использованием ТЛ глубоких ловушек. Обнаружено падение светосуммы дозиметрического пика с ростом скорости нагрева, которое связано с температурным тушением люминесценции. Полученные результаты подтверждают, что механизм тушения ТЛ в анион-дефектном оксиде алюминия связан с температурной зависимостью вероятности захвата на глубокие ловушки, причиной которой может являться термическая ионизация возбужденных состояний F-центров.