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Questão FC283090

Considerando o intervalo de energia entre 0,01 até 10 MeV e desconsiderando as interações nucleares, um feixe incidente interage com a matéria através de três principais processos:

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

Considerando o intervalo de energia entre 0,01 até 10 MeV e desconsiderando as interações nucleares, um feixe incidente interage com a matéria através de três principais processos: espalhamento (coerente ou incoerente), efeito fotoelétrico e produção de pares. Com base na afirmativa anterior, analise.

 

I. O efeito fotoelétrico é predominante para baixas energias (até 200 keV) e para elemento químico de elevado número atômico.

 

II. Abaixo do limiar de 1,022 MeV a produção de pares começa a ocorrer.

 

III. O espalhamento coerente ocorre com maior probabilidade para altas energias.

 

IV. Para energias intermediárias, compreendidas no intervalo entre 200 keV até 5 MeV, dependendo do material alvo, o espalhamento incoerente, mais conhecido como espalhamento Compton, é o processo dominante. 

 

Estão corretas as afirmativas 

  1. I, II, III e IV.
  2. I e II, apenas.
  3. I e IV, apenas.
  4. II e III, apenas.
  5. II e IV, apenas.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

I. O efeito fotoelétrico domina em energias baixas porque sua seção de choque decresce muito rapidamente com a energia do fóton (aproximadamente \(\propto E^{-3}\) a \(\propto E^{-4}\), dependendo da faixa) e cresce fortemente com o número atômico do material. Assim, em elementos de Z elevado e para fótons de até algumas centenas de keV, a probabilidade de absorção fotoelétrica é muito maior que a de outros processos.

IV. Para energias intermediárias (≈200 keV a alguns MeV) o espalhamento incoerente ou Compton é dominante porque sua seção de choque depende principalmente da densidade eletrônica e varia lentamente com a energia. Nessa faixa ele supera o fotoelétrico (que já caiu) e, antes de outros processos se tornarem relevantes, constitui o mecanismo principal de interação.

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