¿Cuál es la naturaleza de la interacción de la radiación beta con la materia? Definición

La naturaleza de la interacción de una radiación beta con la materia es diferente de la radiación alfa, a pesar de que las partículas beta también son partículas cargadas. Dosimetría de radiación

Naturaleza de la interacción de la radiación beta con la materia

Resumen de tipos de interacciones:

  • Colisiones inelásticas con electrones atómicos (excitación e ionización)
  • Dispersión elástica de núcleos
  • Bremsstrahlung.
  • Radiación de Cherenkov.
  • Aniquilación (solo positrones)
Comparación de partículas en una cámara de nubes.
Comparación de partículas en una cámara de nubes. Fuente: wikipedia.org

La naturaleza de la interacción de una radiación beta con la materia es diferente de la radiación alfa , a pesar de que las partículas beta también son partículas cargadas. En comparación con las partículas alfa, las partículas beta tienen una masa mucho menor y alcanzan principalmente energías relativistas . Su masa es igual a la masa de los electrones orbitales con los que están interactuando y, a diferencia de la partícula alfa, una fracción mucho mayor de su energía cinética se puede perder en una sola interacción. Dado que las partículas beta alcanzan principalmente energías relativistas, la fórmula Bethe no relativista no se puede utilizar. Para electrones de alta energía, Bethe también ha derivado una expresión similarpara describir la pérdida de energía específica debido a la excitación e ionización (las «pérdidas por colisión»).

Fórmula Bethe modificada para partículas beta.
Fórmula Bethe modificada para partículas beta.

Además, las partículas beta pueden interactuar a través de la interacción electrón-nuclear (dispersión elástica de los núcleos), lo que puede cambiar significativamente la dirección de la partícula beta . Por lo tanto, su camino no es tan sencillo. Las partículas beta siguen una ruta muy en zig-zag a través del material absorbente, esta ruta resultante de partículas es más larga que la penetración lineal (rango) en el material.

Las partículas beta también difieren de otras partículas cargadas pesadas en la fracción de energía perdida por el proceso radiactivo conocido como bremsstrahlung . Según la teoría clásica, cuando una partícula cargada se acelera o desacelera, debe irradiar energía y la radiación de desaceleración se conoce como bremsstrahlung («radiación de frenado») .

Existe otro mecanismo por el cual las partículas beta pierden energía a través de la producción de radiación electromagnética. Cuando la partícula beta se mueve más rápido que la velocidad de la luz (velocidad de fase) en el material, genera una onda de choque de radiación electromagnética conocida como radiación de Cherenkov .

Los positrones interactúan de manera similar con la materia cuando son energéticos . Pero cuando el positrón se detiene , interactúa con un electrón cargado negativamente, lo que resulta en la aniquilación del par electrón-positrón.

 

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