1La interacció

radioació-matèria

1

FÍSICA DEL MEDI AMBIENT 3

2

SumariSumari� Interacció amb� Radiació de partícules carregades� Radiació electromagnètica� Neutrons� Dosimetria� Exercicis

2

3

� Interacció de partícules carregades amb la matèria

Interacció Coulombiana amb els electrons dels atoms del mediProcessos atòmics

mediPartícula carregada

a) Ionització

Rajos delta

Primària

Secundària

b) Excitaciócol.l

isio

ns

4

Em

issi

óde

rad

iaci

óE

Mc) Bremsstrahlung (frenat)

d) Radiació Cerenkov

En general, poc important en frontde Bremsstrahlung

5

El poder de frenat:

unitats

6

L’espessor màssic

densitat

Poder de frenat màssic

7

p: projectil

Independent de

L’abast recorregut RLleis empíriques per a αααα ’ s

8

9

medi

És un procés estadístic

Au

10

� Interacció de radiació EM amb la matèriaS’anomena indirectament ionitzant ja que la ionització principal esproduida per les particules carregades que el fotó ocasiona

Processos:

b) Efecte fotoelèctric

c) Efecte Compton

a) Difusió elàstica: sense perdre energia, irrellevantRayleigh (àtom)Thomson (nucli)

d) Creació de parells

aniquilació dels positrons

11

Llei d’atenuació exponencial de la radiació EM

Comparació amb partícules carregadesElectrons de 1 MeV en aigua R=0.039 cmAlfas de 1 MeV en aigua R=0.0004 cm

Si

12

13

� Interacció de neutrons amb la matèria

Només interaccionen amb els nuclis.Radiació molt penetrant i difícil de blindar.

Classificacio dels neutrons per energiesRàpidsLentsTèrmics

Reaccións amb neutrons

1) Difusió elàstica (txoc de bolles)

captura òdesintegració

Màxima perA baixos

14

2) Difusió inelàstica

Formació de nucli compost amb re-emissió del neutró

3) Captura radiativa

La probabilitat de captura depènfortament de la velocitat del neutró

15

4) Captura amb emissió

Endoenergètiques (n,p) i (n,α)

5) Fissió

Reactors d’urani

Balanç de neutrons

16

� Dosimetria

Còm es mesura la radioactivitat més enllà del simple comptatge donat per l’activitat ? Efectes ocasionats per la radioactivitat al medi

Ex:

Exposició X Per a fotons (γ o rajos X) en aire

Càrrega total d’un signe produïdapel foto i les partícules secundàries

Massa d’aire

Unitat SI:

Unitat tradicional: roentgen

aire

(massa d’un cm3 d’aire a 90 oC i 760 mm Hg)

17

Quants d’ions crea 1 R ?

Quina energia deposita 1 R ?

Taxa d’exposició

Només per a gammas en aire

18

Dosi absorbida D Energia depositada per la radiacióal medi material

Massa del medi material

Medi i radiació arbitraris

medi

Unitat SI: (gray)

Unitat tradicional:

radiation adsorbed dose

Per a medi aire i radiació gamma podem fer l’equivalència amb l’exposició

Taxa de dosi

19

EBR eficiència biològica relativa

Efectes de la radiació sobre organismes viusCom es deposita l’energia a nivell localDanys biològicsModificació o destrucció de l’ADN altera el mecanisme reproductorLa EBR ve quantificada per el factor de qualitat fQ

Dosi equivalent

Equivalènciade unitats

20

Efectes depenents de la dosi acumulada(recuperació celular?)

Recomanacions dels organismes internacionals

Alguns valors típics

21

22

Sistemes de detecció

Comptadors de gas (tub Geiger)

De centelleig

23

Exercicis

24