Absorción de rayos gama

5/14/2018 Absorción de rayos gama - slidepdf.com

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2.7.1- ABSORCION EN LA SECCION

TRANSVERSALLa probabilidad de que un rayo gamma interactuara conun núcleo esta expresada en términos de un área especificapresentada en los fotones entrantes.

Esta área transversal,

, es usualmente expresada enbarns/ átomos o en barns/electrón dependiendo de elobjetivo.

Un barn es igual a 10-24 cm2 o 10-28 m2



En la prueba de volumen esta probablemente diseñado como lasección transversal macroscópica de sigma Σ:Σ= ΣN

¡ ¡

I. Donde N es el número de átomos por unidad de volumendel elemento ¡th.

II. Σ es usualmente expresada en cm2 / cm3 o mas

prácticamente en unidades de captura (cu) que es igual a 10-3

cm2 / cm3 .III. La Σ del valor de una mezcla puede ser obtenida por su peso

volumétrico

Σ=Σ

(fv) ¡Σ

¡I. Donde (fv)¡ es la fracción volumétrica del componente ¡th



2.7.2.- COEFICIENTE DE ABSORCIÓN

La probabilidad de que una reacción de absorción ocurra

dentro de un grosor dado de un material es llamadacoeficiente de línea de absorción ó de atenuación , αp . αp esexpresado como…………………………..

αp = N

I. Donde N es el numero de atomos o electrones porunidada de volumen

II. αp

es luego expresada en cm-1 o en m-1 el coeficiente deabsorción lineal depende de la energía del foton, elmaterial y la densidad del material.



Para eliminar la dependencia sobre la densidad la forma mas

practica del proceso de descripción de la atenuación es usando elcoeficiente de absorsion de masa… definido como:

I. Donde es la densidad del material….. es expresada en cm3 /go m2 /Kg

II. La tabla 2.5 da los coeficientes de absorción de la masa pararayos-X y los rayos gamma de elementos seleccionados.



El efecto fotoeléctrico, la dispersión de Compton y producción de parescontribuyen a la atenuación total.

El coeficiente de absorción está relacionado con las seccionestransversales del proceso de interacción de diferentes fotones de la siguientemanera:

Donde , y son las secciones transversales del efectofotoeléctrico, la dispersión de Compton y la producción de pares,respectivamente.

Las figuras 2.11 y 2.12 que se colocan a continuación muestran el coeficientede absorción de masa de los rayos gamma para agua y aluminio en función dela energía de rayos gamma.



EFECTO FOTOELÉCTRICO

Se describe cuando un fotón gamma interactúa con un electrónatómico y le transfiere su energía, expulsando a dicho electróndel átomo. La energía cinética del fotoelectrón resultante esigual a la energía del fotón gamma incidente menos la energía

de enlace del electrón. El efecto fotoeléctrico es el mecanismode transferencia de energía dominante para rayos x y fotones derayos gamma con energías por debajo de 0.5 MeV (millones deelectronvoltios), pero es menos importante a energías máselevadas.



Efecto Compton:

Se refiere a la interacción donde un fotón gamma incidente haceganar suficiente energía a un electrón atómico como para provocarsu expulsión. Con la energía restante del fotón original se emite unnuevo fotón gamma de baja energía con una dirección de emisióndiferente a la del fotón gamma incidente. La probabilidad del Efecto

Compton decrece según la energía del fotón se incrementa. ElEfecto Compton se considera que es el principal mecanismo deabsorción de rayos gamma en el rango de energía intermedio entre100 keV a 10 MeV (Megaelectronvoltio), un rango de energía que

incluye la mayor parte de la radiación gamma presente en unaexplosión nuclear. El efecto Compton es relativamenteindependiente del número atómico del material absorbente.



El coeficiente de absorción de masa de una mezcla de elementospuede ser obtenido a partir de:

Donde y son el coeficiente de absorción de masa, y lafraccion de masa del elemento th, respectivamente.

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