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 .
Blindagem de Partículas Beta – Positrons
Veja primeiro: Blindagem de radiação beta – elétrons
As forças de coulombe que constituem o principal mecanismo de perda de energia para os elétrons estão presentes tanto para a carga positiva quanto negativa na partícula e constituem o principal mecanismo de perda de energia também para os positrons. Qualquer que seja a interação, envolva uma força repulsiva ou atraente entre a partícula incidente e o elétron orbital (ou núcleo atômico), o impulso e a transferência de energia para partículas de igual massa são praticamente os mesmos . Portanto, os pósitrons interagem de maneira semelhante com a matéria quando são energéticos . A trilha de pósitrons no material é semelhante à trilha de elétrons. Até a perda de energia e o alcance específicos são os mesmos para as energias iniciais iguais.
No final de seu caminho , os pósitrons diferem significativamente dos elétrons. Quando um pósitron (partícula de antimatéria) pára, ele interage com um elétron (partícula de matéria), resultando na aniquilação de ambas as partículas e na conversão completa de sua massa de repouso em energia pura (de acordo com a fórmula E = mc 2 ) na forma de dois raios gama de 0,511 MeV direcionados de maneira oposta (fótons).
Portanto, qualquer blindagem de pósitron deve incluir também uma blindagem de raios gama. A fim de minimizar o rompimento da barreira, é apropriado um escudo contra radiação de várias camadas. O material da primeira camada deve atender aos requisitos para blindagem negativa da radiação beta . A primeira camada desse escudo pode ser, por exemplo, uma fina placa de alumínio (para proteger pósitrons), enquanto a segunda camada desse escudo pode ser um material denso, como chumbo ou urânio empobrecido.
Veja também: Blindagem de radiação gama
Vide também: Interação da radiação beta com a matéria
Quando um pósitron (partícula de antimatéria) pára, ele interage com um elétron, resultando na aniquilação de ambas as partículas e na conversão completa de sua massa de repouso em energia pura na forma de dois fótons de 0,511 MeV direcionados de maneira oposta.
Perda de energia fracionária por comprimento de radiação no chumbo, como função de energia de elétrons ou pósitrons.Fonte: http://pdg.lbl.gov/
Materiais básicos para blindagem de partículas alfa e beta.
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