Questão FC784494
Em uma visita a uma clínica de radioterapia, estudantes analisam o funcionamento de um tomógrafo computadorizado (TC). Sabe-se que a faixa de energia típica utilizada em tomografia
Sem classificação
Instituto AOCP · 2026
Em uma visita a uma clínica de radioterapia, estudantes analisam o funcionamento de um tomógrafo computadorizado (TC). Sabe-se que a faixa de energia típica utilizada em tomografia computadorizada convencional está situada entre dezenas de keV e aproximadamente 140 keV. Durante a propagação dos fótons de raios X pelos tecidos biológicos, observa-se que parte da radiação sofre espalhamento, emergindo com menor energia e em direção diferente da incidente, contribuindo para a degradação do contraste da imagem. Considerando as interações predominantes nessa faixa de energia e a descrição física do fenômeno envolvido, assinale a alternativa correta.
- O fenômeno predominante nessa faixa de energia é o efeito fotoelétrico, no qual o fóton é espalhado sem perda de energia.
- O efeito Compton consiste na absorção completa do fóton por um elétron ligado, com ejeção do elétron e desaparecimento do fóton incidente.
- No efeito Compton, o fóton interage com um elétron aproximadamente livre, transferindo parte de sua energia e sendo espalhado com menor frequência.
- O espalhamento observado nessa faixa de energia independe do ângulo de interação entre o fóton e o elétron.
- A variação da energia do fóton espalhado depende exclusivamente da intensidade do feixe de raios X.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A alternativa aponta corretamente para o efeito Compton, fenômeno predominante na faixa de dezenas a ~140 keV em tecidos biológicos. Nesse processo um fóton de raios X interage com um elétron aproximadamente livre, ou fracamente ligado, transferindo parte de sua energia ao elétron e fazendo com que este seja ejetado (elétron de recuo).
O fóton resultante é espalhado em outra direção e com menor frequência (energia reduzida). A mudança de comprimento de onda é dada por \( \Delta\lambda=\frac{h}{m_e c}(1-\cos\theta) \), onde \( \theta \) é o ângulo de espalhamento. A relação entre energias é \( E'=\dfrac{E}{1+\frac{E}{m_e c^2}(1-\cos\theta)} \).
Esse espalhamento angular e energético explica por que fótons com menor energia atingem o detector fora do trajeto direto, contribuindo para a degradação do contraste da imagem tomográfica.
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