dosietria de rayos x

DOSIMETRÍA DE RAYOS X
Departamento de Física-Universidad del Valle
Santiago de Cali, 15 de abril del 2013.
RESUMEN: En este documento se registran los resultados y la metodología que se llevó a cabo para estudiar la
capacidad que tienen los rayos X de ionizar la materia con la que interactúan, de esta manera, variando el voltaje en un
condensador de placas plano paralelas se puede generar unflujo de corriente, el cual inicialmente es linealmente creciente
con el voltaje aplicado, sin embargo existe una zona de saturación que es característica de la energía proporcionada por los
rayos X (voltaje acelerador) y de la materia con que interactúan.

FUNDAMENTO TEÓRICO:
Los Rayos X son observables por sus efectos
físicos, Por ejemplo, cuando la radiación X incide
en una cámara deniebla hace que el aire y otros
gases se ionicen, es decir que estos adquieran
características eléctricas, cuando se hace incidir
rayos X sobre algunas sustancias fluorescentes
estas muestran luminiscencia, asimismo se puede
observar los rayos X en el fenómeno del efecto
fotoeléctrico que se genera sobre superficies
metálicas. Todos estos fenómenos y algunos más
son causados por laionización de los átomos o
moléculas de la materia. Estos hechos
experimentales se pueden aprovechar para
determinar el efecto ionizante, por ejemplo, al
medir la corriente de ionización en un condensador
de placas plano paralelas cuyo dieléctrico es el aire
u otro gas, a este tipo de arreglo se le denomina
cámara de ionización.
Para detectar los rayos X, estos se hace pasar por
una ranura (verfigura #) que los colina al interior
de un condensador de placas plano paralelas, la
ranura evita que los rayos X golpeen las placas del
condensador y de este modo se produzca una
fotocorriente, en este caso nos interesa ionizar el
gas (dieléctrico en este caso) que hay entre las
placas del condensador. Cuando se aplica un
voltaje entre las placas del condensador, las
partículas ionizadas enel volumen interior del
condensador producen una corriente de ionización
entre las placas del condensador, llamemos esta
corriente Ic, esta corriente depende del voltaje
acelerador en el interior del tubo de rayos X, ya
que al aumentar este, la cantidad de partículas será
mayor, asimismo, la corriente de ionización
depende de la diferencia de potencial entre las
placas del condensador, alaumentar el voltaje

entre las placas más partículas ionizadas serán
llevadas a las placas por el mayor campo eléctrico,
pero esta corriente tiene un límite porque el voltaje
entre las placas puede crecer, pero la cantidad de
partículas ionizadas no puede seguir aumentando,
estas dependen del voltaje acelerador en el tubo de
rayos X, a esta corriente límite la llamaremos
corriente desaturación Is, que será un indicador de
la intensidad de la radiación ionizante.
En términos de dosimetría, la dosis se puede
definir con base en la acción ionizante y la
absorción de energía de los rayos X cuando estos
pasan a través de materia. El primer caso es la
medida de la dosis de iones J (también llamada la
dosis de exposición) y el segundo la dosis
absorbida K. La dosis de exposiciónmedia está
dada por
< J >=

Is
m

(1)

Donde m es la masa del volumen V de aire
irradiado e Is es la corriente de saturación, la
densidad del aire es:

ρ=

m
V

(2)

La densidad del aire se puede hallar mediante:
T0 P
(3)
T P0
Con ρ0 = 1,239 kg/m3, T0= 273 K y P0= 1 atm de
presión. T y P son la temperatura y presión en la
cámara de ionización. El volumen puede hallarsecomo (ver figura 1).

ρ = ρ0

V = a0b0 D

S + S 2 S1 + S
S02
2
2

2
1

(3)

real, para el análisis. Para ello, se miden diferentes
valores de voltaje (tanto el voltaje dado por el
multímetro, parte c, como el voltaje entre las
placas del condensador).
Para la generación de rayos X es necesario
especificar el valor del voltaje de aceleración Ua
que es directamente...