O que é blindagem da radiação beta – elétrons – definição

A blindagem da radiação beta deve usar materiais com baixo número atômico Z. As faixas de partículas beta são mais longas e dependem fortemente da energia cinética inicial da partícula. Dosimetria de Radiação

Descrição das partículas beta

As partículas beta são elétrons ou pósitrons de alta energia e alta velocidade emitidos por certos fragmentos de fissão ou por certos núcleos radioativos primordiais, como o potássio-40. As partículas beta são uma forma de radiação ionizante também conhecida como raios beta. A produção de partículas beta é denominada decaimento beta . Existem duas formas de decaimento beta, o decaimento de elétrons (decaimento β) e o decaimento de pósitrons (β + decaimento) . Em um reator nuclear, ocorre especialmente o decaimento β, porque a característica comum dos produtos de fissão é um excesso de nêutrons ( consulte Estabilidade nuclear).) Um fragmento de fissão instável com excesso de nêutrons sofre β-decaimento, onde o nêutron é convertido em próton, elétron e antineutrino .

decaimento beta
Decaimento beta do núcleo C-14.

Blindagem de radiação beta – elétrons

Os seguintes recursos das partículas beta (elétrons) são cruciais em sua blindagem.

  • As partículas beta são elétrons energéticos, são relativamente leves e carregam uma única carga negativa .
  • Sua massa é igual à massa dos elétrons orbitais com os quais eles estão interagindo e, diferentemente da partícula alfa, uma fração muito maior de sua energia cinética pode ser perdida em uma única interação.
  • O caminho deles não é tão direto. As partículas beta seguem um caminho muito em zigue-zague através do material absorvente. Esse caminho resultante da partícula é maior que a penetração linear (faixa) no material.
  • Como possuem massa muito baixa, as partículas beta atingem principalmente as energias relativísticas.
  • As partículas beta também diferem de outras partículas carregadas pesadas na fração de energia perdida pelo processo radiativo conhecido como bremsstrahlung . Portanto, para proteção contra radiação beta de alta energia, materiais densos são inapropriados.
  • Quando a partícula beta se move mais rápido que a velocidade da luz (velocidade de fase) no material, gera uma onda de choque de radiação eletromagnética conhecida como radiação de Cherenkov .

A radiação beta ioniza a matéria mais fraca que a radiação alfa . Por outro lado, os intervalos de partículas beta são mais longos e dependem fortemente da energia cinética inicial da partícula. Alguns têm energia suficiente para se preocupar com a exposição externa. Uma partícula beta de 1 MeV pode viajar aproximadamente 3,5 metros no ar. Tais partículas beta podem penetrar no corpo e depositar a dose nas estruturas internas próximas à superfície. Portanto, é necessária uma blindagem maior do que no caso de radiação alfa.

Materiais com baixo número atômico Z são apropriados como blindagens de partículas beta. Com materiais com alto teor de Z, o(radiação secundária – raios X) está associado. Essa radiação é criada durante a desaceleração das partículas beta, enquanto elas viajam em um meio muito denso. Roupas pesadas, papelão grosso ou chapa fina de alumínio fornecerão proteção contra radiação beta e impedirão a produção do bremsstrahlung. Chumbo e plástico são comumente usados ​​para proteger a radiação beta. A literatura de proteção contra radiação é onipresente ao aconselhar a colocação do plástico primeiro para absorver todas as partículas beta antes que qualquer proteção contra chumbo seja usada. Esse conselho é baseado na teoria bem estabelecida de que as perdas radiativas (produção de bremsstrahlung) são mais prevalentes em materiais com maior número atômico (Z) do que em materiais com baixo teor de Z.

Veja também mais teoria: Interação da radiação beta com a matéria

Veja também calculadora: atividade beta para dose 

Alpha Particle - Cloud Chamber
Partículas alfa e elétrons (desviados por um campo magnético) de uma haste de tório em uma câmara de nuvens.
Fonte: wikipedia.org

Bremsstrahlung vs. Ionização

Perda de energia fracionária por comprimento de radiação no chumbo em
função da energia do elétron ou do pósitron.Fonte: http://pdg.lbl.gov/

Blindagem da radiação alfa e beta

Materiais básicos para blindagem de partículas alfa e beta

 

 

 

 

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