Questão FC283171
Relacione os tipos de detectores de radiação ionizante semicondutores às respectivas características. 1. Silício. ( ) Combina pesos atômicos relativamente altos (48 e 52) com uma b
Questões sem classificação de assunto (Física)
IDECAN · 2014
Relacione os tipos de detectores de radiação ionizante semicondutores às respectivas características.
| 1. Silício. |
( ) Combina pesos atômicos relativamente altos (48 e 52) com uma banda de energia suficientemente grande para permitir operar à temperatura ambiente. Normalmente, tem grande utilidade para situações em que se deseja grande eficiência de detecção para raios γ de alta energia por unidade de volume. Por sua baixa eficiência na coleta dos “buracos” gerados, a resolução é pobre. Pode operar até 30°C em modo pulso e até 70°C em modo corrente. O maior problema é o fenômeno da polarização que, em certos casos, leva à diminuição de sua região de depleção com o tempo, com consequente perda de eficiência de detecção. |
| 2. Germânio Ge(Li). |
( ) São pouco recomendáveis para o uso em espectrometria gama. No entanto, essa característica os torna convenientes para a espectrometria de raios‐x de baixa energia e para detecção e espectrometria de elétrons. Suas características permitem que possa passar algum tempo à temperatura ambiente, embora seja indispensável a refrigeração com nitrogênio quando em operação. |
| 3. Silício‐lítio Si(Li). |
( ) Largamente utilizado, devido à sua resolução na espectroscopia gama, mas tem sido rapidamente substituído, principalmente, devido às dificuldades operacionais, exigindo que seja mantido em refrigeração à temperatura do nitrogênio líquido (77K), mesmo quando não está em funcionamento, para evitar danos em sua estrutura com a migração do lítio no material. |
| 4. Telúrio (CdTe). |
( ) Constitui o principal tipo de detector utilizado para partículas carregadas pesadas, como prótons, alfas e fragmentos de fissão. As principais vantagens são a resolução excepcional, a boa estabilidade, o excelente tempo de coleta de carga, a possibilidade de janelas extremamente finas e a simplicidade de operação. Os detectores são normalmente de tamanho pequeno, da ordem de (1 a 5) cm2 de área. |
A sequência está correta em
- 1, 2, 3, 4.
- 2, 3, 4, 1.
- 3, 4, 1, 2.
- 4, 3, 2, 1.
- 2, 4, 3, 1.
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Gabarito
D
Comentário do professor
Silício (1 → 4): detector ideal para partículas carregadas pesadas (prótons, α, fragmentos). Oferece **resolução excepcional**, boa estabilidade e tempo de coleta rápido; permite janelas muito finas e costuma ser pequeno (1–5 cm²), facilitando operação simples.
Germânio Ge(Li) (2 → 3): amplamente usado em espectroscopia γ pela **alta resolução**, mas exige **refrigeração a 77 K** para operação contínua. A presença de lítio implica risco de migração e danos se não mantido permanentemente resfriado.
Silício–lítio Si(Li) (3 → 2): pouco indicado para espectrometria γ devido ao baixo número atômico do Si; é adequado para raios‑X de baixa energia e detecção de elétrons. Pode permanecer algum tempo à temperatura ambiente, porém requer refrigeração com nitrogênio durante operação.
Telúrio/Cádmio CdTe (4 → 1): combina Cd (Z≈48) e Te (Z≈52), oferecendo maior eficiência para γ por volume. Apresenta coleta ineficiente de buracos (resolução inferior) e pode sofrer **polarização** que reduz a região de depleção; opera em temperaturas moderadas conforme modo.
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