¿Qué es el blindaje de los positrones? Definición

El blindaje de los positrones debe incluir también un escudo de rayos gamma. Para minimizar el bremsstrahlung, es apropiado un escudo de radiación de varias capas. 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 partículas beta – positrones

Ver primero: Blindaje de la radiación beta: electrones

Las fuerzas de coulomb que constituyen el mecanismo principal de pérdida de energía para los electrones están presentes para la carga positiva o negativa en la partícula y constituyen el mecanismo principal de pérdida de energía también para los positrones. Cualquiera que sea la interacción implica una fuerza repulsiva o atractiva entre la partícula incidente y el electrón orbital (o núcleo atómico), el impulso y la transferencia de energía para partículas de igual masa  son casi iguales . Por lo tanto, los positrones interactúan de manera similar con la materia  cuando son energéticos . La pista de positrones en el material es similar a la pista de electrones. Incluso su pérdida y rango de energía específicos son casi iguales para energías iniciales iguales.

Al final de su camino , los positrones difieren significativamente de los electrones. Cuando un positrón (partícula antimateria) se detiene, interactúa con un electrón (partícula de materia), lo que resulta en la aniquilación de ambas partículas y la conversión completa de su masa en reposo en energía pura (de acuerdo con la fórmula E = mc 2 ) en forma de dos rayos gamma  (fotones) de 0.511 MeV opuestos .

Por lo tanto, cualquier escudo de positrones debe incluir también un escudo de rayos gamma. Para minimizar el bremsstrahlung, es apropiado un escudo de radiación de varias capas. El material para la primera capa debe cumplir los requisitos para el blindaje negativo de radiación beta . La primera capa de dicho escudo puede ser, por ejemplo, una placa delgada de aluminio (para proteger los positrones), mientras que la segunda capa de dicho escudo puede ser un material denso como plomo o uranio empobrecido.

Ver también: Blindaje de la radiación gamma.

Ver también: interacción de la radiación beta con la materia

aniquilación de positrones

Cuando un positrón (partícula antimateria) se detiene, interactúa con un electrón, lo que resulta en la aniquilación de ambas partículas y la conversión completa de su masa en reposo en energía pura en forma de dos fotones de 0.511 MeV opuestos.

Bremsstrahlung vs. Ionización

Pérdida de energía fraccional por longitud de radiación en plomo como una función de 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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