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Questão FC283351

Ao interagir com a matéria, a radiação ionizante deposita energia que dá origem a íons. A maneira de quantificar o número de íons produzidos no ar é através da grandeza (W/e)air qu

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

Ao interagir com a matéria, a radiação ionizante deposita energia que dá origem a íons. A maneira de quantificar o número de íons produzidos no ar é através da grandeza (W/e)air que relaciona a energia depositada e a carga liberada como elétrons à medida que estes dissipam toda a sua energia no ar seco. O valor de (W/e)air é de fundamental importância para a dosimetria das radiações ionizantes, pois dele dependem os padrões primários de kerma no ar para raios-x de baixa energia. A figura a seguir mostra os valores de W/e para elétrons (e), núcleos de hélio, carbono e nitrogênio, ao interagir no gás nitrogênio.

(TURNER, J. E. Atoms,Radiation and Radiation Protection. Weinheim: WILEY-VC Verlag GmbH & Co.,2007.)

 

Em relação ao gráfico apresentado e o conceito de W/e, analise as afirmativas.

 

I. As radiações tipo íons pesados (He, C, N), os valores W/e a baixas energias são maiores pois uma maior fração de sua energia cinética é convertida em ionizações ao invés de excitações, ao contrário do que ocorre para altas energias.

 

II. Quando as energias das partículas são menores que 0,1 MeV, a quantidade de íons produzidos por elétrons será maior que a quantidade produzida por partículas alfa, com mesma energia.

 

III. O valor de W/e para qualquer feixe de fótons será igual ao de elétrons.

 

IV. A linha horizontal para elétrons significa que o mesmo número de íons será produzido por um elétron com energia igual a 0,1 MeV e por outro com energia igual a 1 MeV.

 

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

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

A

Comentário do professor

W/e é a razão entre a energia depositada no ar e a carga liberada: \(W/e=\frac{E_{\text{depositada}}}{Q_{\text{liberada}}}\). Para fótons, a deposição de energia no ar não ocorre diretamente, mas por meio de elétrons gerados pelos processos de fotoelétrico, Compton e produção de pares.

Esses elétrons secundários são os responsáveis pela ionização e, portanto, determinam o número de íons por unidade de energia. Logo, o valor de W/e associado a um feixe de fótons reflete as propriedades dos elétrons que eles produzem.

Assim, para um mesmo espectro de elétrons (energia e distribuição), o W/e será o mesmo quer os elétrons sejam primários ou gerados por fótons. Por isso a afirmativa III é correta: o parâmetro depende dos elétrons que efetivamente depositam a energia no ar.

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