atenuaci n radiaci n



TEMA: Atenuación de las Radiaciones Electromagnéticas.

OBJETIVO

General

Analizar y determinar la dependencia de la atenuación de las radiaciones electromagnéticas con el espesor de materiales absorbentes como Pb, Al y acrílico, espesor del material y distancia al foco de radiación.


MARCO TEORICO

Cuando un haz de radiación electromagnética, de intensidad I0, incide sobre un trozo dematerial de espesor x, el haz se atenúa y la intensidad emergente viene dada por la ley de Bouger-Lambert que establece que:

Donde es el coeficiente de absorción lineal y t el espesor en unidades de longitud. A veces es útil expresar el espesor en unidades de masa por unidad de área.

Y t= ρx, cuando ρ es la densidad de donde t/ ρ es el coeficiente de absorción












Los procesos deinteracción de los fotones con la materia son mutuamente excluyentes es decir un fotón no pude interaccionar simultáneamente de dos formas diferentes.

El campo electromagnético continuo se dispersa a medida que el frente de onda se aleja de la fuente, lo que hace que las ondas electromagnéticas se alejen cada vez más entre sí, en consecuencia, la cantidad de ondas por unidad de área es menor.Este gráfico muestra una curva de atenuación típica. Cuando x=0, o sea sin absorbedor, la intensidad medida I=I0. El valor del coeficiente lineal de atenuación μ determina que tan rápidamente cae la curva de atenuación. En analogía con la vida media, se puede definir la capa hemirreductora X1/2 como el grueso de absorbedor que reduce la intensidad inicial a la mitad. Dos capas hemirreductorala reducen a una cuarta parte, y así sucesivamente, en capas hemirreductoras la reducen por un factor 1/2n.
La capa hemirreductora está relacionada con el coeficiente lineal de atenuación según la ecuación.

También se define la capa decimorreductora X1/10 como el espesor que reduce la intensidad a una decima parte. Dos de estas la reducen a un centésimo y n capas decimorreductoras la reducen aun factor 100n La capa decimorreductora se relaciona con μ según la ecuación.

Una cantidad que se usa normalmente es el coeficiente de la atenuación Um que se obtiene al dividir el coeficiente lineal entre la densidad p del material:

Si las unidades de p son g/cm3, las de Um cm3/g
Si se emplea el coeficiente masivo de atenuación, la ley de atenuación queda en la forma:

Los coeficientes linealesy masivos de atenuación difieren de un material a otro, según sean buenos o malos absorbedores de rayos X y gamma. También sus valores dependen de la energía de la radiación.
La absorción de energía por el material está relacionada por la atenuación, pero no son iguales. La atenuación implica absorción de energía sólo si se trata de efecto fotoeléctrico, en los otros dos efectos, la atenuacióndel haz inicial implica la absorción de sólo una parte de la energía de los fotones. Se define entonces un coeficiente de absorción Ua, que siempre es menor o igual al de atenuación.
MATERIALES

Tubo Geiger-Muller (G.M.)
Fuente radiactiva
Ratímetro
Láminas absorbentes
Cronómetro

PROCEDIMIENTO

Alimente el detector G.M. con 500 V.
Coloque la muestra radiactiva a una distancia de 2 cm. deldetector.
Ubique la segunda placa del ratímetro entre el detector y la muestra; y anote el valor de CPM promedio, sin atenuador.
Empiece a colocar uno a uno los atenuadores de la misma naturaleza y anote las lecturas promedio correspondientes. Anote las lecturas mientras siga aumentando el espesor del atenuador.
Para probar la atenuación en función de la distancia, colocar el detector a 4 cm y anotar 3medidas y realizar un promedio.
Subir 2 cm más y tomar otras tres medidas y sacar el promedio, seguir aumentando 2 cm sucesivamente hasta que el detector no detecte radiación.

TABULACION DE DATOS

Atenuación en función del espesor:

Tabla1. Indica los valores de atenuación con distinto espesores de las placas de del Aluminio.
Aluminio
Espesor (mm)
Radiación(CPS)
Promedió (Radiación)
0
96
94
101...