O que é o Bremsstrahlung – Definição

Bremsstrahlung

O bremsstrahlung  é a radiação eletromagnética produzida pela aceleração ou desaceleração de uma partícula carregada quando desviada por campos magnéticos (um elétron pelo campo magnético do acelerador de partículas) ou outra partícula carregada (um elétron por um núcleo atômico). O nome bremsstrahlung vem do alemão. A tradução literal é ‘radiação de frenagem’ . Da teoria clássica, quando uma partícula carregada é acelerada ou desacelerada, ela deve irradiar energia.

O bremsstrahlung é uma das possíveis interações de partículas carregadas de luz com a matéria (especialmente com altos números atômicos ).

As duas ocorrências mais comuns de bremsstrahlung são:

• Desaceleração da partícula carregada. Quando partículas carregadas entram em um material, elas são desaceleradas pelo campo elétrico dos núcleos atômicos e elétrons atômicos.
• Aceleração de partículas carregadas. Quando partículas carregadas ultra-relativísticas se movem através de campos magnéticos, elas são forçadas a se mover ao longo de um caminho curvo. Como a direção do movimento está mudando continuamente, eles também estão acelerando e emitindo bremsstrahlung; nesse caso, é chamada de radiação síncrotron .

Como o bremsstrahlung é muito mais forte para partículas mais leves, esse efeito é muito mais importante para partículas beta do que para prótons, partículas alfa e núcleos carregados pesados ​​( fragmentos de fissão ). Este efeito pode ser desprezado em energias de partículas abaixo de 1 MeV , porque a perda de energia devido à bremsstrahlung é muito pequena. A perda de radiação começa a se tornar importante apenas em energias de partículas bem acima da energia mínima de ionização. Nas energias relativísticas, a razão entre a taxa de perda por bremsstrahlung e a taxa de perda por ionização é aproximadamente proporcional ao produto da energia cinética da partícula e ao número atômico do absorvedor.

A seção transversal de bremsstrahlung depende principalmente destes termos:

Portanto, a razão entre os poderes de parada de bremsstrahlung e as perdas de ionização é:

, onde E é a energia cinética da partícula (elétron), Z é o número atômico médio do material e E ‘é uma constante de proporcionalidade; É 800 MeV . A energia cinética na qual a perda de energia por bremsstrahlung é igual à perda de energia por ionização e excitação (perdas colisionais) é chamada de energia crítica . Outro parâmetro é o comprimento da radiação , definido como a distância pela qual a energia elétrica do incidente é reduzida em um fator 1 / e (0,37) devido apenas às perdas de radiação. A tabela a seguir fornece alguns valores típicos: