PROBLEMAS RESUELTOS
DE FISICA
ejercicios resueltos de física nuclear y atómica

Ver enunciado del ejercicio en:

Problemas resueltos de Física Nuclear

Estás en :
Matemáticas y Poesía >

Problemas resueltos

 

FÍSICA NUCLEAR

Respuesta del ejercicio 32
¿Que es dosis por unidad de tiempo e intensidad de la fuente radiactiva?

A veces es preciso conocer la dosis radiactiva por unidad de tiempo que cabe esperar de una fuente de radiación gamma. Consideremos una fuente de radiación puntual de intensidad C curies que decae, por tanto, con una velocidad de 3,7x1010xC desintegraciones por segundo. Admitiremos que por cada acto de desintegración nuclear se produce un fotón gamma de suerte que la fuente tiene una intensidad gamma de 3,7x1010xC fotones/segundo.

Si la radiación gamma de la fuente puntual es emitida uniformemente en todas direcciones, prescindiendo de la atenuación de la radiación producida por el aire existente entre la fuente y el punto de observación, el flujo de radiación gamma, a una distancia R de la fuente sin blindar es :

    \( \displaystyle 3,7 \times \frac{10^{10}C}{4\piR^2}fot/cm^2seg \)
Por lo que combinando este resultado con uno deducido en otra parte de este trabajo, se demuestra que la dosis por unidad de tiempo a R cm de una fuente de C curies, viene dada por :

    \( \displaystyle 3,7 · \frac{10^{10}C}{4\piR^2}\times\frac{E_\gamma\mu_s}{0,020}mr/h\approx 5,2· 10^6 \times\frac{CE_\gamma}{R^2}mr/h \)
Siendo µe el coeficiente de absorción de energía del aire para los fotones considerados (que puede tomarse igual a 3,5 × 10-5 cm-1 y donde \(E_\gamma\) se expresa en MeV.

Según las ecuaciones anteriores, la dosis por unidad de tiempo a una distancia determinada de la fuente puntual, es inversamente proporcional al cuadrado de dicha distancia. Por consiguiente, la dosis por unidad de tiempo se atenúa para distancias en aire crecientes, a pasar de que la atenuación del medio es despreciable

Cuando se trata de fuentes distribuidas (por ejemplo, una fuente plana) no se satisface la llamada ley del cuadrado de la distancia referente a la dispersión geométrica de la radiación procedente de una fuente puntual, aunque sigue existiendo una atenuación de la dosis por unidad de tiempo en función de la distancia.

Este resultado general es el que hace que la separación sensible respecto a una fuente radiactiva sea un factor importante de protección frente a las radiaciones.

Las expresiones anteriores se aplican a una fuente sin blindaje, pero si se coloca entre la fuente y el punto de observación un material absorbente de espesor x cm y coeficiente de atenuación (total) μ cm-1 la ecuación general escrita en último lugar toma la forma:
    \( \displaystyle 5,2 \times 10^6 \times \frac{Ce_\gamma}{R^2}\times \exp(-\mux) mr/h \)
En la que el factor exponencial tiene en cuenta la atenuación de rayos gamma producida por el material absorbente.
PROBLEMAS RESUELTOS - FÍSICA NUCLEAR - FISICA ATÓMICA


tema escrito por: José Antonio Hervás