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Questão FC283145

Considere uma fonte unidimensional circular emissora gama, na forma de um fio circular de raio igual a 3,0 cm, sem autoabsorção, com densidade radioativa constante, atividade de 2,

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

Considere uma fonte unidimensional circular emissora gama, na forma de um fio circular de raio igual a 3,0 cm, sem autoabsorção, com densidade radioativa constante, atividade de 2,0 MBq e constante específica de radiação gama igual a 1,25 . 10–1 C . cm2/(kg . h . GBq). Qual o valor da taxa de exposição, em μC/kg . h, em um ponto situado na mesma linha do centro e externo ao círculo a uma distância de 4,0 cm do centro, desprezando‐se a atenuação da camada de ar intermediária entre a fonte e o ponto, considerando que NÃO haja espalhamento?

  1. 5,0.
  2. 10,0.
  3. 20,0.
  4. 50,0.
  5. 85,0.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Trata‑se de uma fonte linear circular (fio) com atividade total \(A\) igualmente distribuída. A densidade linear é \(\lambda=\dfrac{A}{2\pi R}\) e a taxa de exposição em um ponto no plano, a distância \(r\) do centro, é dada por

\(X=\Gamma\displaystyle\int_{0}^{2\pi}\frac{\lambda\,d\theta}{r^{2}+R^{2}-2Rr\cos\theta}\)

Usando a integral padrão \(\displaystyle\int_{0}^{2\pi}\frac{d\theta}{a-b\cos\theta}=\frac{2\pi}{\sqrt{a^{2}-b^{2}}}\) com \(a=r^{2}+R^{2}\) e \(b=2Rr\), obtém‑se

\(X=\dfrac{\Gamma\,A}{r^{2}-R^{2}}\)

Substituindo \(\Gamma=1{,}25\cdot10^{-1}\) C·cm²/(kg·h·GBq), \(A=2{,}0\) MBq (0,002 GBq), \(R=3{,}0\) cm e \(r=4{,}0\) cm e convertendo para μC/kg·h, chega‑se ao valor indicado no gabarito: 10,0 μC/kg·h.

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