{"id":16668,"date":"2020-03-09T16:28:53","date_gmt":"2020-03-09T16:28:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-la-excitacion-por-radiacion-ionizante-definicion\/"},"modified":"2020-03-09T16:28:53","modified_gmt":"2020-03-09T16:28:53","slug":"que-es-la-excitacion-por-radiacion-ionizante-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-la-excitacion-por-radiacion-ionizante-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la excitaci\u00f3n por radiaci\u00f3n ionizante? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\"><span>Los electrones pueden alcanzar la banda de conducci\u00f3n, cuando son excitados por la radiaci\u00f3n ionizante (es decir, deben obtener energ\u00eda m\u00e1s alta que Egap).\u00a0Excitaci\u00f3n por radiaci\u00f3n ionizante<\/span><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright  wp-image-26111 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\" alt=\"Banda de valencia - Banda de conducci\u00f3n - Brecha de banda\" width=\"477\" height=\"329\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\" \/><\/a><span>En general, los\u00a0<\/span><strong><span>semiconductores<\/span><\/strong><span>\u00a0son materiales, inorg\u00e1nicos u org\u00e1nicos, que tienen la capacidad de controlar su conducci\u00f3n dependiendo de la estructura qu\u00edmica, la temperatura, la iluminaci\u00f3n y la presencia de dopantes.\u00a0El nombre\u00a0<\/span><strong><span>semiconductor<\/span><\/strong><span>\u00a0proviene del hecho de que estos materiales tienen una\u00a0<\/span><strong><span>conductividad el\u00e9ctrica<\/span><\/strong><span>\u00a0entre la de un metal, como cobre, oro, etc. y un aislante, como el vidrio.\u00a0Tienen una\u00a0<\/span><strong><span>brecha de energ\u00eda<\/span><\/strong><span>\u00a0inferior a 4eV (aproximadamente 1eV).\u00a0En f\u00edsica del estado s\u00f3lido, este intervalo de energ\u00eda o intervalo de banda es un rango de energ\u00eda entre la banda de valencia y la banda de conducci\u00f3n donde los estados de electrones est\u00e1n prohibidos.\u00a0A diferencia de los conductores, los electrones en un semiconductor deben obtener energ\u00eda (por ejemplo, de la radiaci\u00f3n ionizante) para atravesar el intervalo de banda y alcanzar la banda de conducci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<h2><span>Excitaci\u00f3n por radiaci\u00f3n ionizante<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>La energ\u00eda para la excitaci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0se puede obtener de diferentes maneras.\u00a0Los electrones pueden alcanzar la banda de conducci\u00f3n, cuando son\u00a0<\/span><strong><span>excitados por la radiaci\u00f3n ionizante<\/span><\/strong><span>\u00a0(es decir, deben obtener energ\u00eda m\u00e1s alta que Egap).\u00a0En general,\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/\"><span>las part\u00edculas cargadas pesadas<\/span><\/a><span>\u00a0transfieren energ\u00eda principalmente mediante:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Excitaci\u00f3n.\u00a0<\/span><\/strong><span>La part\u00edcula cargada puede transferir energ\u00eda al \u00e1tomo, elevando los electrones a niveles de energ\u00eda m\u00e1s altos.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Ionizaci\u00f3n\u00a0<\/span><\/strong><span>La ionizaci\u00f3n puede ocurrir cuando la part\u00edcula cargada tiene suficiente energ\u00eda para eliminar un electr\u00f3n.\u00a0Esto da como resultado una creaci\u00f3n de pares de iones en la materia circundante.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Una variable conveniente que describe las propiedades de ionizaci\u00f3n del medio circundante es\u00a0<\/span><strong><span>el poder de detenci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La expresi\u00f3n cl\u00e1sica que describe la p\u00e9rdida de energ\u00eda espec\u00edfica se conoce como la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\"><span>f\u00f3rmula Bethe<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Para\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>las part\u00edculas alfa<\/span><\/a><span>\u00a0y las part\u00edculas m\u00e1s pesadas,\u00a0<\/span><strong><span>el poder<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>detenci\u00f3n<\/strong>\u00a0de la mayor\u00eda de los materiales es muy alto para las part\u00edculas cargadas pesadas y estas part\u00edculas tienen rangos muy cortos.<\/span><\/p>\n<p><span>Adem\u00e1s de estas interacciones, las\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\"><span>part\u00edculas beta<\/span><\/a><span>\u00a0tambi\u00e9n pierden energ\u00eda por el proceso radiactivo conocido como\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><strong><span>bremsstrahlung<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Seg\u00fan la teor\u00eda cl\u00e1sica, cuando una part\u00edcula cargada se acelera o desacelera,\u00a0<\/span><strong><span>debe irradiar energ\u00eda<\/span><\/strong><span>\u00a0y la radiaci\u00f3n de desaceleraci\u00f3n se conoce como\u00a0<\/span><strong><span>bremsstrahlung (\u00abradiaci\u00f3n de frenado\u00bb)<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Los fotones (rayos gamma y rayos X) pueden ionizar \u00e1tomos directamente (a pesar de que son el\u00e9ctricamente neutros) a trav\u00e9s del efecto fotoel\u00e9ctrico y el efecto Compton, pero la ionizaci\u00f3n secundaria (indirecta) es mucho m\u00e1s significativa.\u00a0Aunque se conoce una gran cantidad de posibles interacciones, existen tres mecanismos de interacci\u00f3n clave con la materia.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/\"><span>Efecto fotoel\u00e9ctrico<\/span><\/a><\/strong><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/compton-scattering\/\"><span>Dispersi\u00f3n de Compton<\/span><\/a><\/strong><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/pair-production\/\"><span>Producci\u00f3n en pareja<\/span><\/a><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>En todos los casos, una part\u00edcula de radiaci\u00f3n ionizante deposita una parte de su energ\u00eda a lo largo de su trayectoria.\u00a0La part\u00edcula que pasa a trav\u00e9s del detector ioniza los \u00e1tomos del semiconductor, produciendo los\u00a0<\/span><strong><span>pares de electrones<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Por ejemplo, el espesor t\u00edpico del\u00a0<\/span><strong><span>detector<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>silicio<\/strong>\u00a0es de aproximadamente 300 \u00b5m, por lo que el n\u00famero de pares de electrones generados por part\u00edculas ionizantes m\u00ednimas (MIP) que pasan perpendicularmente a trav\u00e9s del detector es aproximadamente\u00a0<\/span><strong><span>3.2 x 10\u00a0<\/span><sup><span>4<\/span><\/sup><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Este valor es menor en comparaci\u00f3n con el n\u00famero total de portadores libres en semiconductores intr\u00ednsecos de una superficie de 1 cm\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0y el mismo grosor.\u00a0Tenga en cuenta que una muestra de germanio puro a 20 \u00b0 C contiene aproximadamente 1.26 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>21<\/span><\/sup><span>\u00a0\u00e1tomos, pero tambi\u00e9n contiene 7.5 x 10\u00a0<\/span><sup><span>11<\/span><\/sup><span>electrones libres y 7.5 x 10\u00a0<\/span><sup><span>11<\/span><\/sup><span>\u00a0agujeros generados constantemente a partir de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/\"><span>energ\u00eda t\u00e9rmica<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Como se puede ver, la relaci\u00f3n se\u00f1al \/ ruido (S \/ N) ser\u00eda m\u00ednima.\u00a0La adici\u00f3n de 0.001% de ars\u00e9nico (una impureza) dona 10\u00a0<\/span><sup><span>15<\/span><\/sup><span>\u00a0electrones libres\u00a0adicionales\u00a0en el mismo volumen y la conductividad el\u00e9ctrica aumenta en un factor de 10,000.\u00a0En material dopado, la relaci\u00f3n se\u00f1al \/ ruido (S \/ N) ser\u00eda a\u00fan menor.\u00a0<\/span><strong><span>El enfriamiento del semiconductor<\/span><\/strong><span>\u00a0es una forma de reducir esta relaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p><span>Se puede lograr una mejora mediante el uso de un voltaje de polarizaci\u00f3n inversa a la uni\u00f3n PN para agotar el detector de portadores libres, que es el principio de la mayor\u00eda de los detectores de radiaci\u00f3n de silicio.\u00a0En este caso, se aplica voltaje negativo al lado p y positivo al segundo.\u00a0Los agujeros en la regi\u00f3n p son atra\u00eddos desde la uni\u00f3n hacia el contacto p y de manera similar para los electrones y el contacto n.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los electrones pueden alcanzar la banda de conducci\u00f3n, cuando son excitados por la radiaci\u00f3n ionizante (es decir, deben obtener energ\u00eda m\u00e1s alta que Egap).\u00a0Excitaci\u00f3n por radiaci\u00f3n ionizante En general, los\u00a0semiconductores\u00a0son materiales, inorg\u00e1nicos u org\u00e1nicos, que tienen la capacidad de controlar su conducci\u00f3n dependiendo de la estructura qu\u00edmica, la temperatura, la iluminaci\u00f3n y la presencia de &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la excitaci\u00f3n por radiaci\u00f3n ionizante? 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