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Interação entre radiação Ionizante e Matéria (Radiação indiretamente…
Interação entre radiação Ionizante e Matéria
Provoca a ionização do meio que atravessa (Arranca elétrons de átomos do material)
Provoca excitação dos átomos do material devido à deposição de energia
Dose absorvida
Grandeza relacionada à transferência de energia da radiação para os materiais
É a energia que o meio recebeu da radiação, por unidade de massa do volume de interesse.
Dependem das características da radiação e dos átomos irradiados
Radiação diretamente ionizante (Partículas com carga elétrica)
Forças coloumbianas
Partículas carregadas rápidas leves
Apenas elétrons e pósitrons (partículas beta) com energia cinética maior que a de ligação dos elétrons do meio
As interações se dão por partículas de mesmas massa (Elétron incidente e o elétron do meio)
Grandes perdas de energia
Mudanças bruscas de direção na trajetória do elétron
A penetração de cada partícula no meio pode variar muito
Velocidades muito altas atingidas
Tratamento relativístico ao movimento
Há a possibilidade de interação dessas partículas com os núcleos dos átomos do meio, gerando raios x
Blindagens com baixo valor de Z
Partículas oriundas de desintegração beta, feixes produzidos em aceleradores ou criação de pares
Partículas carregadas rápidas pesadas
Íons atômicos ou partículas carregadas, com massa maior que a massa de repouso do elétron (mc^2=511 keV) e energia cinética maior que a energia de ligação dos elétrons do meio.
Partículas alfa, prótons de radiação cósmica ou aceleradores de partículas etc.
Perde energia ao longo de sua trajetória no material
Densidade linear de ionização aumenta, ou seja, diminui o número de pares de íons que vão sendo produzidos
Após perder energia cinética a patícula para e é absorvida pelo material, sendo estabilizada ao ceder ou receber elétrons dos átomos do mesmo.
Implantes iônicos
Blindagem
Radiação indiretamente ionizante (radiação sem carga elétrica)
Campos eletromagnéticos
Fótons de raios x e gama
Pouca ou nenhuma interação ao passar pelo material
Probabilidade de ocorrência ligada à energia do fóton, ao número atômico e à densidade do meio
Efeito Compton
Criação de par elétron-pósitron
Altas energias
Para a criação de um par, o fóton deve ter no mínimo a energia equivalente a 2x a massa de repouso do elétron
Efeito Fotoelétrico
Baixas energias e altos números atômicos
Principal razão para a alta penetração de raios x e gama
Devido à sua alta penetração no material, os fótons de raios x podem arrancar elétrons de camadas interiores dos átomos e não apenas de camadas superficiais (k, L) como o fazem os fótons de luz visível. Isso faz com que sejam capazes de arrancar elétrons de qualquer material e não apenas de metais
Força nuclear forte
Nêutrons
Radiação Cósmica, Fissões nucleares e diversas reações nucleares
Nêutrons térmicos possuem energias, à temperatura ambiente, próximas á radiação térmica (0,025 eV)
Para blinda-los usa-se materias ricos em H como água e policarbonetos
Ao se chocar com hidrogênio o nêutron perde energia e é absorvido pelo átomo de H formando deutério
Em cada choque o nêutron perde metade de sua energia
Ao perder energia o nêutron atinge a energia térmica (Termalização)
No processo de captura do nêutron há liberação de energia na forma de raio gama de 2,22eV
A passagem de nêutrons pela matéria pode produzir radiação secundária direta e indiretamente ionizantes, além de tornar radioativos átomos do meio
Produz radiação secundária
Elétrons da ionização, raios x de freamento, além de 2 fótons provenientes da aniquilação de pósitrons com elétrons do meio, quando a partícula é um pósitron