O que é Dose Absorvida – Fórmula – Equação – Definição

Este artigo resume as principais fórmulas e equações para o cálculo da dose absorvida e da taxa de dose absorvida. Dose Absorvida – Fórmula – Equação

Dose Absorvida – Equação

Dose absorvida é definida como a quantidade de energia depositada pela radiação ionizante em uma substância. Dose absorvida é dado o símbolo D . A dose absorvida é geralmente medida em uma unidade chamada cinza (Gy), que é derivada do sistema SI. Às vezes, a unidade não-SI rad também é usada, predominantemente nos EUA.

dose absorvida - definição

Unidades de dose absorvida:

  • Gray . Uma dose de um cinza é equivalente a uma unidade de energia (joule) depositada em um quilograma de uma substância.
  • RAD . Uma dose de um rad é equivalente à deposição de cem ergs de energia em um grama de qualquer material.

Taxa de Dose Absorvida – Equação

taxa de dose absorvida é a taxa na qual uma dose absorvida é recebida. É uma medida da intensidade da dose de radiação (ou força). A taxa de dose absorvida é, portanto, definida como:

taxa de dose absorvida - definição

Nas unidades convencionais, é medido em mrad / s ,  rad / h, mGy / s ou Gy / h. Como a quantidade de exposição à radiação depende diretamente (linearmente) do tempo que as pessoas passam perto da fonte de radiação, a dose absorvida é igual à força do campo de radiação (taxa de dose) multiplicada pelo tempo gasto nesse campo. O exemplo acima indica que uma pessoa pode esperar receber uma dose de 25 millirems permanecendo em um campo de 50 millirems / hora por trinta minutos.

Cálculo da taxa de dose absorvida

Suponha a fonte isotrópica pontual que contém 1,0 Ci de 137 Cs , que tem uma meia-vida de 30,2 anos . Observe que a relação entre a meia-vida e a quantidade de radionuclídeo necessária para gerar uma atividade de um curie é mostrada abaixo. Essa quantidade de material pode ser calculada usando λ, que é a constante de decaimento de determinado nuclídeo:

Curie - Unidade de Atividade

Aproximadamente 94,6% decai por emissão beta em um isômero nuclear metaestável de bário: bário-137m. O pico principal de fótons de Ba-137m é 662 keV . Para esse cálculo, suponha que todos os decaimentos passem por esse canal.

Determine a taxa de dose primária do fóton , em cinza por hora (Gy.h -1 ), na superfície externa de uma blindagem de chumbo com 5 cm de espessura. A taxa de dose primária de fótons negligencia todas as partículas secundárias. Suponha que a distância efetiva da fonte do ponto de dose seja 10 cm . Também devemos assumir que o ponto de dose é um tecido mole, que pode ser razoavelmente simulado pela água e usamos o coeficiente de absorção de energia em massa da água.

Veja também: Atenuação de raios gama

Veja também: Blindagem de raios gama

Solução:

A taxa de dose primária de fótons é atenuada exponencialmente , e a taxa de dose de fótons primários, levando em consideração o escudo, é dada por:

cálculo da taxa de dose

Como pode ser visto, não consideramos o acúmulo de radiação secundária. Se partículas secundárias forem produzidas ou se a radiação primária mudar sua energia ou direção, a atenuação efetiva será muito menor. Essa suposição geralmente subestima a taxa de dose verdadeira, especialmente para blindagens espessas e quando o ponto de dose está próximo à superfície da blindagem, mas essa suposição simplifica todos os cálculos. Nesse caso, a taxa real de dose (com o acúmulo de radiação secundária) será mais de duas vezes maior.

Para calcular a taxa de dose absorvida , precisamos usar a fórmula:

  • k = 5,76 x 10 -7
  • S = 3,7 x 10 10 s -1
  • E = 0,662 MeV
  • μ t / ρ =  0,0326 cm 2 / g (os valores estão disponíveis no NIST)
  • μ = 1,289 cm -1 (os valores estão disponíveis no NIST)
  • D = 5 cm
  • r = 10 cm

Resultado:

A taxa de dose absorvida resultante em cinza por hora é então:

taxa de dose absorvida - cinza - cálculo

Se queremos dar conta do acúmulo de radiação secundária, precisamos incluir o fator de acúmulo. A fórmula estendida para a taxa de dose é então:

taxa de dose absorvida - cinza

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