Física das radiações

Páginas: 4 (796 palavras) Publicado: 7 de abril de 2013
Interação de Partículas Pesadas
com a Matéria

Mecanismos de perda de energia
• Uma partícula pesada carregada atravessando a matéria perde
energia principalmente através da ionização eexcitação de átomos.
• A energia transferida pode ser suficiente para arrancar um elétron
de um átomo e assim ionizá-lo, ou pode deixar o átomo em um
estado excitado.
• A mudança de direção da trajetóriada partícula é mínima.

Alpha-particle autoradiograph of
rat bone after inhalation of 241Am.

Beta-particle autoradiograph of isolated
rat-brain nucleus. The 14C thymidine
incorporated in thenucleolus is located
at the track origin of the electron emitted
by the tracer element.

Ionisation caused by alpha and beta particles as they travel through a
substance

Energia máximatransferida ao elétron




A partícula se move rapidamente se comparada ao elétron e com mais
energia que a energia de ligação do elétron ao átomo, podendo o elétron
ser considerado livre e emrepouso.
A energia cinética e o momento são conservados:

Fazendo:

M (V  V1 )
v1 
m

Substituindo em

V 2  V12 

M
M
(V  V1 ) 2  V 2  V12 
(V  V1 ) 2
m
m

m(V 2  V12 )  M(V  V1 ) 2  m(V  V1 )(V  V1 )  M (V  V1 ) 2
m(V  V1 )  M (V  V1 )  V1 

M m
V
mM



Usando essa expressão para V1, tem-se a energia máxima transferida:

com

E

1
MV 22

a energia da partícula incidente

• Quando a partícula incidente é um elétron ou um pósitron, M=m, o
que implica que Qmax=E.

• A partícula imediatamente mais massiva que o elétron é omúon
(M=207m). A fração máxima que um múon pode transferir em uma
única colisão é:

Assim, múons e as demais partículas pesadas apresentam trajetórias
essencialmente retas na matéria, exceto quandosão defletidas por
núcleos atômicos.

• A expressão relativística para energia máxima transferida é:

com

Exceto para energias muito altas,

Assim,

Que conduz à energia relativística...
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