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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