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7/13/2019 Interaccion de La Radiacion Con La Materia-II
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RADIACION CON LARADIACION CON LA
MATERIAMATERIA
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El TOMO
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Radiacin Naturaleza Carga Penetracin Penetracin en
2 p y 2 n +2e Centmetros Micrmetros
Electrn -1e Metros Milmetros
Electromagntica 0 100 Metros Centmetros
PapelFuente
Fuente Detector
Fuente
Fuente
5 mm de Aluminio
Detector
Fuente
Fuente
10 mm de Plomo
Fuente e ec or
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Partcula alfa Partculas Beta
Emisin amma
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n a e
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CLASIFICACION DE LA RADIACION SEGN LA
FORMA DE INTERACTUAR CON LA MATERIA
RADIACIN DIRECTAMENTE IONIZANTE : Partculas
Cargadas. Entregan su energa directamente a lose ectrones or ita es por interacci n e Cou om
RADIACION INDIRECTAMENTE IONIZANTE : Fotones oeu rones. n erac uar eran e ec rones o pos rones
orbitales en el caso de los fotones o liberan protones o
iones pesados. Luego estas cargas interactan por ley deCoulomb con el medio.
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Interaccin de partculas cargadas con laInteraccin de partculas cargadas con la
materiamateria
Colisin elstica con electrones (paraColisin elstica con electrones (para
energas menores a 100 eV)energas menores a 100 eV)
Colisin inelstica con electronesColisin inelstica con electrones
atmicosatmicos
o s n ne s ca con n c eoso s n ne s ca con n c eos
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dispersa debido a su carga positiva por interaccin
de Coulomb con respecto al ncleo.
La interaccin produce una trayectoria Hiperblicacon un ngulo de dispersin como funcin del
.
dispersa con b=0 y = (retrodispersin).
D-N Es el factor de aproximacin ms cercana
KE es la energa cintica inicial de la partcula alfa
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FCoul Es la fuera de repulsin entre la partcula alfa y el
Relacin entre b y el ngulo de dispersin
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LA
S
STRAGGLING
PARTIC
FLUJO
D
ID
AD
DE
R
DEN R EXT
MAX
ALCANCE cm
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Interaccin de partculasInteraccin de partculas
1000
betabeta
)
AMPLIFICADOR
Y ESCALIMETRO
logartmic
100
TIVA
(esc
al
DETECTOR DELAS PARTICULAS
ID
AD
RELA
R10
ABSORBENTES
BASTIDOR
DE ALUMINIO
ACTI
SOPORTE
DE LA FUENTE
ESPESOR DE ABSORBENTE (mg/cm)
(escala lineal)
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Interaccin de los electrones con elInteraccin de los electrones con el
mediomedio Los electrones interactuan con los otrosLos electrones interactuan con los otros
electrones orbitales: produciendose dispersin oelectrones orbitales: produciendose dispersin o. .
energaenerga
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b es el parmetro de impacto, a es el radio del tomo
Si b>>a Una pequea energa es cedida y el electrn se dispersa
Si b = a Se tendr una colisin fuerte con los orbitales y una parte de
Si b
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Radiacin de frenadoRadiacin de frenado
(Bremsstrahlung)(Bremsstrahlung)
Prdida de ener a de losPrdida de ener a de loselectrnes cuando pasan aelectrnes cuando pasan a
travs de un material.travs de un material.
La desaceleracin delLa desaceleracin delelectrn incidente se d porelectrn incidente se d por
nuclear de coulomb emitiendonuclear de coulomb emitiendo
un fotn X.un fotn X.
F = 3.5*10-4 * Z* E
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Aplicacin de la radiacin de frenadoAplicacin de la radiacin de frenado
en un equipo de rayos Xen un equipo de rayos X
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CALOR
RAYOS X
ELECTRON
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Espectro de energa de rayos XEspectro de energa de rayos X
continuocontinuo
BremsstrahlungBremsstrahlung
Energa cintica de los electrones incidentesEnerga cintica de los electrones incidentes Espectro de rayos X en instalaciones de radiologa:Espectro de rayos X en instalaciones de radiologa:
Energa mxima = voltaje pico del tubo de rayos XEnerga mxima = voltaje pico del tubo de rayos X
BremsstrahlungE
Bremsstrahlung
after fil tration
50 100 150 200
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Alcance de las partculas betaAlcance de las partculas beta
menosmenos
R (mg/cmR (mg/cm22) = 412*E) = 412*E1.2651.265--0.0954*ln E0.0954*ln E
ara rangos e energ a:ara rangos e energ a:
0.01 MeV
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Efecto fotoelctricoEfecto fotoelctrico
E = hv Electrn
E = W + Ea
W : Energa de enlace
Fotn Ligado al
tomo
Ea : Energ a cin tica eelectrn emergente
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Coeficiente de AbsorcinCoeficiente de Absorcin
FotoelctricaFotoelctrica
ad
Snobabi
li
Fe
AlPr
0.01
1 10 100
Energa (keV)
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Penetracin de ra os X enPenetracin de ra os X entejido humanotejido humano
60 kV - 50 mAs 70 kV - 50 mAs 80 kV - 50 mAs
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Fotn
Eo=hvo
Ef=hvfEf< Eo
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Ionizaciones SecundariasIonizaciones Secundarias
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Aplicacin Efecto ComptonAplicacin Efecto Compton
||
HAZ DE RADIACION
LABERINTO
Puerta
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Produccin de aresProduccin de ares
Ocurre ara ener as
Superiores a 1.02 MeV
Tanto el positrn comoel electrn poseen
511 keV
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Interaccin de fotones amma o XInteraccin de fotones amma o X
120
80
100
EFECTO
FOTOELECTRICO
PRODUCCION
DE PARES
BENTE
60
ABSO
R
20
EFECTO COMPTON
DOMINANTEZDE
00,01 0,05 0,1 0,5 1 5 10 50 100
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Interaccin de los neutrones con laInteraccin de los neutrones con la
materiamateria