{"id":17639,"date":"2020-06-16T14:56:53","date_gmt":"2020-06-16T14:56:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-espectroscopia-usando-o-contador-de-cintilacao-definicao\/"},"modified":"2020-07-21T15:19:22","modified_gmt":"2020-07-21T15:19:22","slug":"o-que-e-espectroscopia-usando-o-contador-de-cintilacao-definicao","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-espectroscopia-usando-o-contador-de-cintilacao-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 espectroscopia usando o contador de cintila\u00e7\u00e3o – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Os espectr\u00f4metros baseados em cintila\u00e7\u00e3o t\u00eam a vantagem da disponibilidade em tamanho grande e alta densidade, o que pode resultar em altas probabilidades de intera\u00e7\u00e3o para raios gama.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n
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Fonte: wikipedia.org Licen\u00e7a: Dom\u00ednio P\u00fablico<\/figcaption><\/figure>\n

Em geral,\u00a0a espectroscopia gama<\/strong>\u00a0\u00e9 o estudo dos espectros de energia de fontes de raios gama, como na ind\u00fastria nuclear, investiga\u00e7\u00e3o geoqu\u00edmica e astrof\u00edsica.\u00a0Espectrosc\u00f3pios, ou espectr\u00f4metros, s\u00e3o dispositivos sofisticados projetados para medir a distribui\u00e7\u00e3o espectral de pot\u00eancia de uma fonte.\u00a0A radia\u00e7\u00e3o incidente gera um sinal que permite determinar a energia da part\u00edcula incidente.<\/p>\n

A maioria das\u00a0fontes radioativas<\/a>\u00a0produz\u00a0raios gama<\/a>\u00a0, que s\u00e3o de v\u00e1rias energias e intensidades.\u00a0Os raios gama frequentemente\u00a0\u00a0acompanham a emiss\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00a0de\u00a0\u00a0radia\u00e7\u00e3o\u00a0<\/a>alfa\u00a0<\/a>\u00a0e\u00a0\u00a0beta<\/a>\u00a0.\u00a0Quando essas emiss\u00f5es s\u00e3o detectadas e analisadas com um sistema de espectroscopia, um\u00a0espectro de energia de raios gama<\/strong>\u00a0pode ser produzido.\u00a0Raios gama<\/strong>\u00a0de\u00a0decaimento radioativo<\/a>est\u00e3o na faixa de energia de alguns keV a ~ 8 MeV, correspondendo aos n\u00edveis t\u00edpicos de energia nos n\u00facleos com vida \u00fatil razoavelmente longa.\u00a0Como foi escrito, eles s\u00e3o produzidos pela decomposi\u00e7\u00e3o dos n\u00facleos \u00e0 medida que passam de um estado de alta energia para um estado inferior.\u00a0Uma an\u00e1lise detalhada desse espectro \u00e9 normalmente usada para determinar a\u00a0identidade<\/strong>\u00a0e a\u00a0quantidade<\/strong>\u00a0de emissores gama presentes em uma amostra e \u00e9 uma ferramenta vital no ensaio radiom\u00e9trico.\u00a0O espectro gama \u00e9 caracter\u00edstico dos nucl\u00eddeos emissores gama contidos na fonte.<\/p>\n

Espectr\u00f4metro de Raios Gama – Espectrosc\u00f3pio de Raios Gama<\/h2>\n

O\u00a0espectrosc\u00f3pio gama<\/strong>\u00a0consiste em um\u00a0cristal cintilador<\/a>\u00a0adequado\u00a0, um\u00a0tubo fotomultiplicador<\/a>\u00a0e um circuito para medir a altura dos pulsos produzidos pelo fotomultiplicador.\u00a0As vantagens de um contador de cintila\u00e7\u00e3o s\u00e3o sua efici\u00eancia e as altas taxas de precis\u00e3o e contagem poss\u00edveis.\u00a0Esses \u00faltimos atributos s\u00e3o uma conseq\u00fc\u00eancia da dura\u00e7\u00e3o extremamente curta dos flashes de luz, de cerca de 10 a\u00a09<\/sup>\u00a0(\u00a0cintiladores org\u00e2nicos<\/a>\u00a0) a 10 a\u00a06<\/sup>\u00a0(\u00a0cintiladores inorg\u00e2nicos)<\/a>) segundos.\u00a0A intensidade dos flashes e a amplitude do pulso da tens\u00e3o de sa\u00edda s\u00e3o proporcionais \u00e0 energia da radia\u00e7\u00e3o.\u00a0Os pulsos s\u00e3o contados e classificados por sua altura, produzindo um gr\u00e1fico xy do brilho do flash do cintilador x n\u00famero de flashes, que aproxima o espectro de energia da radia\u00e7\u00e3o incidente, com alguns artefatos adicionais.\u00a0Um raio gama monoenerg\u00e9tico produz um fotopico em sua energia.\u00a0O\u00a0detector de cintila\u00e7\u00e3o<\/a>tamb\u00e9m mostra resposta nas energias mais baixas, causadas pelo espalhamento de Compton, dois picos de escape menores nas energias 0,511 e 1,022 MeV abaixo do fotopico para a cria\u00e7\u00e3o de pares el\u00e9tron-p\u00f3sitron quando um ou ambos os f\u00f3tons de aniquila\u00e7\u00e3o escapam e um pico de retroespalhamento.\u00a0Energias mais altas podem ser medidas quando dois ou mais f\u00f3tons atingem o detector quase simultaneamente, aparecendo como picos de soma com energias at\u00e9 o valor de dois ou mais fotopicos adicionados.<\/p>\n

Os espectr\u00f4metros baseados em cintila\u00e7\u00e3o t\u00eam a vantagem da disponibilidade em tamanho grande e alta densidade, o que pode resultar em altas probabilidades de intera\u00e7\u00e3o para raios gama.\u00a0Por outro lado, seus cintiladores de resolu\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica s\u00e3o fracos quando comparados aos detectores de germ\u00e2nio de alta pureza.\u00a0Os detectores de germ\u00e2nio s\u00e3o a melhor op\u00e7\u00e3o para a separa\u00e7\u00e3o de energias gama estreitamente espa\u00e7adas.\u00a0A resolu\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica t\u00edpica de um bom sistema de germ\u00e2nio \u00e9 de alguns d\u00e9cimos de por cento em compara\u00e7\u00e3o com 5-10% para o iodeto de s\u00f3dio.<\/p>\n

Estrutura do espectro gama – O espectro de cobalto-60<\/strong><\/h3>\n

A an\u00e1lise dos espectros gama \u00e9 muito interessante, uma vez que possui uma estrutura e os trabalhadores devem distinguir entre pulsos verdadeiros a serem analisados \u200b\u200be pulsos acompanhantes de diferentes fontes de radia\u00e7\u00e3o.\u00a0Mostraremos a estrutura do espectro gama no exemplo de\u00a0cobalto-60<\/strong>\u00a0medido pelo\u00a0detector de cintila\u00e7\u00e3o NaI (Tl)<\/a>\u00a0e pelo detector HPGe.\u00a0O detector HPGe permite a separa\u00e7\u00e3o de muitas linhas gama estreitamente espa\u00e7adas, o que \u00e9 muito ben\u00e9fico para medir fontes radioativas emissoras de v\u00e1rias gamas.<\/p>\n

\"esquema<\/p>\n

O cobalto-60<\/strong>\u00a0\u00a0\u00e9 um\u00a0is\u00f3topo radioativo<\/a>\u00a0artificial\u00a0de cobalto com uma\u00a0meia-vida<\/a>\u00a0de\u00a05,2747 anos<\/strong>\u00a0.\u00a0\u00c9 produzido sinteticamente pela ativa\u00e7\u00e3o de cobalto-59 em n\u00eautrons em\u00a0reatores nucleares<\/a>\u00a0.\u00a0O cobalto-60 \u00e9 uma fonte de calibra\u00e7\u00e3o comum encontrada em muitos laborat\u00f3rios.\u00a0O espectro gama tem\u00a0dois picos significativos<\/strong>\u00a0, um em\u00a01173,2 keV<\/strong>\u00a0e outro em\u00a01332,5 keV<\/strong>\u00a0.\u00a0Bons detectores de cintila\u00e7\u00e3o devem ter resolu\u00e7\u00e3o adequada para separar os dois picos.\u00a0Para os\u00a0detectores HPGe<\/strong>\u00a0, esses picos s\u00e3o perfeitamente separados.<\/p>\n

Como pode ser visto na figura, existem dois\u00a0fotopicos de raios gama<\/strong>\u00a0.\u00a0Ambos os detectores tamb\u00e9m mostram resposta nas energias mais baixas, causadas pelo\u00a0espalhamento de Compton<\/strong><\/a>\u00a0, dois\u00a0picos de escape<\/strong>\u00a0menores\u00a0nas\u00a0energias<\/a>\u00a00,511 e 1,022 MeV abaixo do fotopico para a cria\u00e7\u00e3o de\u00a0pares el\u00e9tron-p\u00f3sitron<\/a>\u00a0quando um ou ambos os f\u00f3tons de aniquila\u00e7\u00e3o escapam e um\u00a0pico de retroespalhamento<\/strong>\u00a0.\u00a0Energias mais altas podem ser medidas quando dois ou mais\u00a0f\u00f3tons<\/a>\u00a0atingem o detector quase simultaneamente, aparecendo como picos de soma com energias at\u00e9 o valor de dois ou mais fotopicos adicionados.<\/p>\n

\"Espectro<\/a>
Figura: Legenda: Compara\u00e7\u00e3o dos espectros de NaI (Tl) e HPGe para o cobalto-60.\u00a0Fonte: Radiois\u00f3topos e Metodologia de Radia\u00e7\u00e3o I, II.\u00a0Soo Hyun Byun, notas de aula.\u00a0Universidade McMaster, Canad\u00e1.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n

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A estrutura geral do espectro de raios gama geralmente possui as seguintes\u00a0<\/span>caracter\u00edsticas principais<\/span><\/strong>\u00a0:<\/span><\/p>\n