Espectro atomico

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Experimento 5 : Atenuação das radiações ionizantes
Marcelene Aparecida Morales Camila Dutra Siqueira Universidade federal de Juiz de Fora Instituto de Ciências Exatas Departamento de Física

Objetivo
Estudar a atenuação e o poder de penetração das radiações ionizantes γ e β emitidas por uma fonte de 137Cs55, em alvos de chumbo e alumínio. A fonte radioativa de 137Cs55 , estudada na experiência éuma fonte de baixa intensidade e possui uma energia de radiação da ordem de 0,66 . Um contador do tipo Geiger- Müller, formado por um tubo Geiger- Müller (G-M) e uma fonte de tensão com mostrador digital, é utilizado como detector e analisador das radiações ionizantes. Os coeficientes de atenuação do chumbo e do alumínio são determinados por meio da medida da taxa de contagem em função daespessura de material atravessado.

discretas. Por possuírem massa muito maior do que a massa do elétron, as partículas α não são desviadas de sua trajetória à medida que atravessam o meio material. Assim, se entre um emissor α e um detector é colocado um material absorvedor, cuja espessura t é
menor do que o alcance da partícula α no absorvedor, então todas as partículas no caminho do detector, queincidiram no absorvedor chegarão ao detector. Assim, ao aumentar a espessura t do absorvedor, a taxa R de partículas α detectadas não muda, até que a espessura seja igual ao menor alcance das partículas α da fonte emissora. Por possuírem massas iguais à do elétron, as partículas β podem sofrer grandes desvios em sua trajetória. Além disso, as partículas β possuem um contínuo de energia desde zero atéum valor máximo, pois a energia proveniente do decaimento β é dividida entre a partícula β e um neutrino. Assim, as partículas β de menor energia são logo desviadas de seu caminho pelo meio absorvedor entre a fonte emissora e o detector. No caso dos raios γ, são três os principais tipos de interação dos fótons com a matéria: o efeito fotoelétrico, o espalhamento Compton e a criação de par elétron –pósitron. A soma das probabilidades dos três processos é denominada de coeficiente linear de atenuação (μ) e é igual à probabilidade por unidade de comprimento de caminho de um fóton γ ser removido do feixe pelo meio absorvedor, O número de fótons transmitidos após o feixe ter percorrido uma distância t no absorvedor, em termos do número de fótons sem o meio absorvedor R0 é:

Introdução
Nanatureza há elementos que possuem em seus núcleos um desequilíbrio entre o número de prótons e o de nêutrons. Para restabelecer o equilíbrio, os núcleos destes elementos radioativos emitem dois tipos de partículas: α e β. As partículas α são constituídas por núcleos do elemento hélio, ou seja, possuem dois prótons e dois nêutrons. As partículas β são de dois tipos, elétrons e pósitrons. Após odecaimento nuclear, com emissão de partículas α ou β, o núcleo do elemento resultante pode possuir quantidades adicionais de energia, que é liberada pelo núcleo na forma de raios γ. A grandeza utilizada para medir a intensidade de emissão de uma fonte radioativa é a taxa de contagem ou taxa de decaimento R de partículas ou radiação ionizantes. No sistema internacional de medida, a taxa de contagem R é dadaem unidades de Becquerel (Bq), isto é,

R=Roe-µt (1) Caracteristicas das fontes radiotivas:
Fontes α: A fonte 210Po84 emite partículas α de 5,30 MeV e fótons γ de 0,80 MeV ao decair para a fonte 206Pb82. Sua atividade é de 0,1 μCi e tem meia-vida de 138,40 dias (tempo para o número de átomos

1 =1 / . As partículas α provenientes de uma fonte radioativa possuem energias

radioativos caírem àmetade do valor original). Fontes β: A fonte 90Sr38 emite partículas β de 0,54 MeV (energia de ponto final) ao decair para a fonte 90Y39. Sua atividade é de 0,1 μCi e tem meia-vida de 28,6 anos. Por sua vez, o 90Y39 emite partículas β de 2,27 MeV ao decair para o 90Zr40 e tem meia-vida de 64 horas. Fontes γ: A fonte 60Co27 emite partículas β de 0,31 MeV ao decair para a fonte 60Ni28. Sua atividade...
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