Qué es el blindaje de la radiación beta – Electrones – Definición

El blindaje de la radiación beta debe usar materiales con un número atómico bajo Z. Los rangos de partículas beta son más largos y dependen en gran medida de la energía cinética inicial de la partícula. Dosimetría de radiación

Descripción de partículas beta

Las partículas beta son electrones o positrones de alta energía y alta velocidad emitidos por ciertos fragmentos de fisión o por ciertos núcleos radiactivos primordiales como el potasio-40. Las partículas beta son una forma de radiación ionizante también conocida como rayos beta. La producción de partículas beta se denomina desintegración beta . Hay dos formas de desintegración beta, la desintegración de electrones (desintegración β) y la desintegración de positrones (desintegración β +) . En un reactor nuclear ocurre especialmente la descomposición β, porque la característica común de los productos de fisión es un exceso de neutrones ( ver Estabilidad nuclear).) Un fragmento de fisión inestable con el exceso de neutrones sufre desintegración β, donde el neutrón se convierte en un protón, un electrón y un antineutrino electrónico .

desintegración beta
Desintegración beta del núcleo C-14.

Blindaje de la radiación beta – Electrones

Las siguientes características de las partículas beta (electrones) son cruciales en su blindaje.

  • Las partículas beta  son electrones energéticos, son relativamente ligeras y tienen una sola carga negativa .
  • 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.
  • Su camino no es tan sencillo. Las partículas beta siguen un camino muy en zig-zag a través del material absorbente. Este camino resultante de partículas es más largo que la penetración lineal (rango) en el material.
  • Como tienen una masa muy baja, las partículas beta alcanzan principalmente energías relativistas.
  • Las partículas beta también difieren de otras partículas cargadas pesadas en la fracción de energía perdida por el proceso radiactivo conocido como bremsstrahlung . Por lo tanto, para la protección contra la radiación beta de alta energía, los materiales densos son inapropiados.
  • 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 .

La radiación beta ioniza la materia más débil que la radiación alfa . Por otro lado, los rangos de partículas beta son más largos y dependen en gran medida de la energía cinética inicial de las partículas. Algunos tienen suficiente energía para ser motivo de preocupación con respecto a la exposición externa. Una partícula beta de 1 MeV puede viajar aproximadamente 3.5 metros en el aire. Dichas partículas beta pueden penetrar en el cuerpo y depositar la dosis en estructuras internas cercanas a la superficie. Por lo tanto, se requiere mayor protección que en caso de radiación alfa.

Los materiales con bajo número atómico Z son apropiados como escudos de partículas beta. Con materiales de alta Z el bremsstrahlung(radiación secundaria – rayos X) está asociada. Esta radiación se crea durante la desaceleración de las partículas beta mientras viajan en un medio muy denso. La ropa gruesa, el cartón grueso o la placa delgada de aluminio proporcionarán protección contra la radiación beta y evitarán la producción de bremsstrahlung. El plomo y el plástico se usan comúnmente para proteger la radiación beta. La literatura sobre protección radiológica es omnipresente al recomendar la colocación de plástico primero para absorber todas las partículas beta antes de usar cualquier blindaje de plomo. Este consejo se basa en la teoría bien establecida de que las pérdidas radiativas (producción de bremsstrahlung) son más frecuentes en materiales con mayor número atómico (Z) que en materiales con bajo Z.

Ver también más teoría: interacción de la radiación beta con la materia

Ver también calculadora: actividad beta a tasa de dosis 

Partícula Alfa - Cámara Nube
Partículas alfa y electrones (desviados por un campo magnético) de una barra de torio en una cámara de nubes.
Fuente: wikipedia.org

Bremsstrahlung vs. Ionización

Pérdida de energía fraccional por longitud de radiación en plomo en
función de la energía de electrones o positrones.Fuente: http://pdg.lbl.gov/

Blindaje de la radiación alfa y beta

Materiales básicos para el blindaje de partículas alfa y beta.

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