Questão FC283359
A tabela a seguir mostra os coeficientes de atenuação mássico (μ/ρ), de transferência de energia (μtr/ρ) e de absorção de energia (μen/ρ) para fótons interagindo com a água e o chu
Questões sem classificação de assunto (Física)
IDECAN · 2014
A tabela a seguir mostra os coeficientes de atenuação mássico (μ/ρ), de transferência de energia (μtr/ρ) e de absorção de energia (μen/ρ) para fótons interagindo com a água e o chumbo.
(P. D. Higgins, F. H. Attix, J. H. Hubbell, S. M. Seltzer, M. J. Berger, and C. H. Sibata, Mass Energy-Transfer and Mass Energy-Absorption Coefficients, Including In-Flight Positron Annihilation for Photon Energies 1 keV to 100 MeV. National Institute of Standards and Technology: 1991.)
Em relação aos dados apresentados e o conceito relativo a atenuação, transferência e absorção de fótons gama ou X com a matéria, analise as afirmativas.
I. A tabela mostra que para a água, a diferença entre a energia transferida e absorvida é identificável a partir de energias iguais a 1 MeV, quando uma fração da energia cinética das partículas produzidas irradiação irradia fótons pelo processo de bremsstrahlung.
II. A tabela mostra que para o chumbo, a diferença percentual entre a energia transferida e absorvida é maior que para a água, a partir de energias iguais a 1 MeV, o que corrobora com o fato de que a produção de bremsstrahlung tem maior eficiência quando o número atômico do material é maior.
III. A tabela também mostra que nem toda a energia do fóton que interage com o chumbo ou com a água é absorvida.
IV. Para as energias de 0,01 e 100 MeV, as pequenas diferenças percentuais entre o coeficiente de atenuação e transferência refletem a predominância dos efeitos fotoelétrico e produção de pares, respctivamente; enquanto que à 1 MeV, predomina o efeito Compton.
Estão corretas as afirmativas
- I, II, III e IV.
- I e II, apenas.
- II e IV, apenas.
- III e IV, apenas.
- I, II e III, apenas.
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Gabarito
A
Comentário do professor
A alternativa correta reúne afirmações coerentes com os conceitos de coeficiente de atenuação (\( \mu/\rho\)), de transferência de energia (\( \mu_{tr}/\rho\)) e de absorção de energia (\( \mu_{en}/\rho\)).
Definição curta: \( \mu_{tr}/\rho\) quantifica a energia do fóton transferida a partículas carregadas; \( \mu_{en}/\rho\) é a fração dessa energia efetivamente absorvida no meio (exclui energia perdida como fótons secundários). Sempre vale \( \mu_{en}/\rho \le \mu_{tr}/\rho \le \mu/\rho\).
Bremsstrahlung: para a água, a partir de ~1 MeV elétrons secundários geram bremsstrahlung, fazendo \( \mu_{tr}/\rho\) diferir de \( \mu_{en}/\rho\). Em materiais de maior Z (chumbo) essa produção é mais eficiente, aumentando a diferença percentual entre transferência e absorção.
Não toda a energia é absorvida: interações como espalhamento Compton ou fótons de aniquilação podem escapar, logo nem toda energia do fóton incidente é absorvida localmente.
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