{"id":17535,"date":"2020-06-14T20:41:08","date_gmt":"2020-06-14T20:41:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-a-camara-de-bolhas-definicao\/"},"modified":"2020-07-21T10:45:47","modified_gmt":"2020-07-21T10:45:47","slug":"o-que-e-a-camara-de-bolhas-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-a-camara-de-bolhas-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 a c\u00e2mara de bolhas – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Na c\u00e2mara de bolhas, os rastros de part\u00edculas subat\u00f4micas s\u00e3o revelados como trilhas de bolhas em um l\u00edquido aquecido logo abaixo do seu ponto de ebuli\u00e7\u00e3o, geralmente hidrog\u00eanio l\u00edquido.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\n
\"Alpha<\/a>
Part\u00edculas alfa e el\u00e9trons (desviados por um campo magn\u00e9tico) de uma haste de t\u00f3rio em uma c\u00e2mara de nuvens.
\nFonte: wikipedia.org<\/figcaption><\/figure>\n

As c\u00e2maras de bolhas<\/strong>\u00a0s\u00e3o detectores de part\u00edculas, baseadas em princ\u00edpios semelhantes aos das c\u00e2maras de nuvens.\u00a0Na c\u00e2mara de bolhas, os rastros de part\u00edculas subat\u00f4micas s\u00e3o revelados como trilhas de bolhas em um l\u00edquido aquecido logo abaixo do seu ponto de ebuli\u00e7\u00e3o, geralmente hidrog\u00eanio l\u00edquido.\u00a0As c\u00e2maras de bolhas podem ser fisicamente maiores que as c\u00e2maras de nuvens e, como s\u00e3o preenchidas com material l\u00edquido muito mais denso, revelam os rastros de part\u00edculas muito mais energ\u00e9ticas.\u00a0Uma part\u00edcula carregada energ\u00e9tica (por exemplo, uma part\u00edcula alfa ou beta) interage com o l\u00edquido e o l\u00edquido entra em uma fase superaquecida e metaest\u00e1vel.\u00a0Ao redor da trilha de ioniza\u00e7\u00e3o, o l\u00edquido vaporiza, formando bolhas microsc\u00f3picas.\u00a0A densidade de bolhas ao redor de uma pista \u00e9 proporcional \u00e0 perda de energia de uma part\u00edcula.<\/p>\n

Deve-se enfatizar que as bolhas que nesses dispositivos formam faixas crescem em \u00edons criados pela passagem de part\u00edculas ionizantes.\u00a0Assim, esse processo de ioniza\u00e7\u00e3o deve ser analisado.\u00a0Cada tipo de part\u00edcula\u00a0interage de maneira diferente<\/strong>\u00a0, portanto, o conhecimento dessa intera\u00e7\u00e3o, como part\u00edculas diferentes depositam energia na mat\u00e9ria e quanta quantidade de energia deposita, \u00e9 fundamental para a compreens\u00e3o do problema.\u00a0Por exemplo, part\u00edculas carregadas com altas energias podem ionizar diretamente \u00e1tomos.\u00a0Part\u00edculas alfa<\/a>s\u00e3o bastante maci\u00e7os e carregam uma carga dupla positiva; portanto, tendem a percorrer apenas uma curta dist\u00e2ncia e n\u00e3o penetram muito no tecido, se \u00e9 que o fazem.\u00a0No entanto, as part\u00edculas alfa depositam sua energia em um volume menor (possivelmente apenas algumas c\u00e9lulas se entrarem no corpo) e causam mais danos a essas poucas c\u00e9lulas.\u00a0Como resultado, as part\u00edculas alfa deixam vest\u00edgios curtos, mas significativos, na c\u00e2mara.<\/p>\n

As part\u00edculas beta<\/a>\u00a0(el\u00e9trons) s\u00e3o muito menores que as part\u00edculas alfa.\u00a0Eles carregam uma \u00fanica carga negativa.\u00a0Eles s\u00e3o mais penetrantes que as part\u00edculas alfa.\u00a0Eles podem percorrer v\u00e1rios metros, mas depositam menos energia em qualquer ponto do caminho do que as part\u00edculas alfa.\u00a0Portanto, as part\u00edculas beta deixam tra\u00e7os mais longos, mas menos vis\u00edveis, na c\u00e2mara.<\/p>\n

Se um campo magn\u00e9tico for aplicado atrav\u00e9s da c\u00e2mara da nuvem, part\u00edculas carregadas positiva e negativamente se curvar\u00e3o em dire\u00e7\u00f5es opostas, de acordo com a lei de for\u00e7a de Lorentz.<\/p>\n

Ioniza\u00e7\u00e3o e informa\u00e7\u00f5es sobre trilhas<\/h2>\n

Deve-se enfatizar que gotas que nesses dispositivos formam faixas crescem em \u00edons criados pela passagem de part\u00edculas ionizantes.\u00a0Assim, esse processo de ioniza\u00e7\u00e3o deve ser analisado.\u00a0Cada tipo de part\u00edcula\u00a0interage de maneira diferente<\/strong>\u00a0, portanto, o conhecimento dessa intera\u00e7\u00e3o, como part\u00edculas diferentes depositam energia na mat\u00e9ria e quanta quantidade de energia deposita, \u00e9 fundamental para a compreens\u00e3o do problema.\u00a0Por exemplo, part\u00edculas carregadas com altas energias podem ionizar diretamente \u00e1tomos.\u00a0Part\u00edculas alfa<\/a>s\u00e3o bastante maci\u00e7os e carregam uma carga dupla positiva; portanto, tendem a percorrer apenas uma curta dist\u00e2ncia e n\u00e3o penetram muito no tecido, se \u00e9 que o fazem.\u00a0No entanto, as part\u00edculas alfa depositam sua energia em um volume menor (possivelmente apenas algumas c\u00e9lulas se entrarem no corpo) e causam mais danos a essas poucas c\u00e9lulas.\u00a0Como resultado, as part\u00edculas alfa deixam vest\u00edgios curtos, mas significativos, na c\u00e2mara.<\/p>\n

As part\u00edculas beta<\/a>\u00a0(el\u00e9trons) s\u00e3o muito menores que as part\u00edculas alfa.\u00a0Eles carregam uma \u00fanica carga negativa.\u00a0Eles s\u00e3o mais penetrantes que as part\u00edculas alfa.\u00a0Eles podem percorrer v\u00e1rios metros, mas depositam menos energia em qualquer ponto do caminho do que as part\u00edculas alfa.\u00a0Portanto, as part\u00edculas beta deixam tra\u00e7os mais longos, mas menos vis\u00edveis, na c\u00e2mara.<\/p>\n

Se um campo magn\u00e9tico for aplicado atrav\u00e9s da c\u00e2mara da nuvem, part\u00edculas carregadas positiva e negativamente se curvar\u00e3o em dire\u00e7\u00f5es opostas, de acordo com a lei de for\u00e7a de Lorentz.<\/p>\n

De acordo com dados experimentais, a ioniza\u00e7\u00e3o espec\u00edfica dN \/ dx em c\u00e2maras de nuvens, definida como o n\u00famero m\u00e9dio de \u00edons produzidos por unidade de comprimento por uma part\u00edcula que passa, \u00e9 bem descrita para uma primeira aproxima\u00e7\u00e3o tanto para el\u00e9trons quanto para part\u00edculas mais massivas pela\u00a0equa\u00e7\u00e3o de Bethe<\/strong><\/a>\u00a0.<\/p>\n

Poder de parada – Bethe Formula<\/h3>\n

Uma vari\u00e1vel conveniente que descreve as propriedades de ioniza\u00e7\u00e3o do meio circundante \u00e9\u00a0<\/span>o poder de parada<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0O poder de parada linear do material \u00e9 definido como a\u00a0<\/span>raz\u00e3o<\/span><\/strong>\u00a0entre a\u00a0<\/span>perda de energia diferencial<\/span><\/strong>\u00a0da part\u00edcula dentro do material e o\u00a0<\/span>comprimento do caminho diferencial<\/span><\/strong>\u00a0correspondente\u00a0:<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

, onde T \u00e9 a energia cin\u00e9tica da part\u00edcula carregada, nion \u00e9 o n\u00famero de pares de el\u00e9trons-\u00edons formados por unidade de comprimento do caminho, e I denota a energia m\u00e9dia necess\u00e1ria para ionizar um \u00e1tomo no meio.\u00a0Para part\u00edculas carregadas,\u00a0<\/span>S aumenta \u00e0 medida que a velocidade das part\u00edculas diminui<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0A express\u00e3o cl\u00e1ssica que descreve a perda de energia espec\u00edfica \u00e9 conhecida como f\u00f3rmula de Bethe.\u00a0A f\u00f3rmula n\u00e3o-relativ\u00edstica foi encontrada por Hans Bethe em 1930. A vers\u00e3o relativista (veja abaixo) tamb\u00e9m foi encontrada por Hans Bethe em 1932.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Nesta express\u00e3o, m \u00e9 a massa restante do el\u00e9tron, \u03b2 \u00e9 igual a v \/ c, o que expressa a velocidade da part\u00edcula em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 velocidade da luz, \u03b3 \u00e9 o fator de Lorentz da part\u00edcula, Q \u00e9 igual \u00e0 sua carga, Z \u00e9 a n\u00famero at\u00f4mico do meio en \u00e9 a densidade de \u00e1tomos no volume.\u00a0Para part\u00edculas n\u00e3o relativ\u00edsticas (part\u00edculas carregadas pesadas s\u00e3o principalmente n\u00e3o relativ\u00edsticas), dT \/ dx\u00a0<\/span>depende de 1 \/ v\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sup><\/strong>\u00a0.\u00a0Isso pode ser explicado pelo maior tempo que a part\u00edcula carregada gasta no campo negativo do el\u00e9tron, quando a velocidade \u00e9 baixa.<\/span><\/p>\n

A natureza de uma intera\u00e7\u00e3o de uma radia\u00e7\u00e3o beta<\/span><\/strong>\u00a0com a mat\u00e9ria \u00e9 diferente da\u00a0<\/span>radia\u00e7\u00e3o alfa<\/span><\/a>\u00a0, apesar do fato de que as part\u00edculas beta tamb\u00e9m s\u00e3o part\u00edculas carregadas.\u00a0Em compara\u00e7\u00e3o com part\u00edculas alfa, as part\u00edculas beta t\u00eam\u00a0<\/span>massa muito menor<\/span><\/strong>\u00a0e atingem\u00a0<\/span>principalmente energias relativ\u00edsticas<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Sua massa \u00e9 igual \u00e0 massa dos el\u00e9trons orbitais com os quais eles est\u00e3o interagindo e, diferentemente da part\u00edcula alfa, uma fra\u00e7\u00e3o muito maior de sua energia cin\u00e9tica pode ser perdida em uma \u00fanica intera\u00e7\u00e3o.\u00a0Como as part\u00edculas beta atingem principalmente as energias relativ\u00edsticas, a\u00a0<\/span>f\u00f3rmula<\/span><\/a>\u00a0n\u00e3o-\u00a0relativ\u00edstica de\u00a0Bethe\u00a0<\/a>\u00a0n\u00e3o pode ser usada.\u00a0<\/span>Para el\u00e9trons de alta energia,<\/span><\/strong>\u00a0uma express\u00e3o semelhante tamb\u00e9m foi derivada por\u00a0<\/span>Bethe<\/span><\/strong>descrever a perda de energia espec\u00edfica devido \u00e0\u00a0<\/span>excita\u00e7\u00e3o e ioniza\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong>\u00a0(as “perdas colisionais”).<\/span><\/p>\n

\"F\u00f3rmula<\/a>
F\u00f3rmula Bethe modificada para part\u00edculas beta.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Al\u00e9m disso, as part\u00edculas beta podem interagir via intera\u00e7\u00e3o\u00a0<\/span>el\u00e9tron-nuclear<\/span><\/strong>\u00a0(dispers\u00e3o el\u00e1stica dos n\u00facleos), o que pode alterar significativamente a\u00a0<\/span>dire\u00e7\u00e3o da part\u00edcula beta<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Portanto, o caminho deles n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o direto.\u00a0As part\u00edculas beta seguem um\u00a0<\/span>caminho<\/span><\/strong>\u00a0muito em\u00a0zigue-zague<\/strong>\u00a0atrav\u00e9s do material absorvente; esse caminho resultante da part\u00edcula \u00e9 maior que a penetra\u00e7\u00e3o linear (faixa) no material.<\/span><\/p>\n

As part\u00edculas beta tamb\u00e9m diferem de outras part\u00edculas carregadas pesadas na fra\u00e7\u00e3o de energia perdida pelo processo radiativo conhecido como\u00a0<\/span>bremsstrahlung<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Da teoria cl\u00e1ssica, quando uma part\u00edcula carregada \u00e9 acelerada ou desacelerada,\u00a0<\/span>ela deve irradiar energia<\/span><\/strong>\u00a0e a radia\u00e7\u00e3o de desacelera\u00e7\u00e3o \u00e9 conhecida como\u00a0<\/span>bremsstrahlung (“radia\u00e7\u00e3o de frenagem”)<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

Este artigo \u00e9 baseado na tradu\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica do artigo original em ingl\u00eas. Para mais informa\u00e7\u00f5es, consulte o artigo em ingl\u00eas. Voc\u00ea pode nos ajudar. Se voc\u00ea deseja corrigir a tradu\u00e7\u00e3o, envie-a para: translations@nuclear-power.com ou preencha o formul\u00e1rio de tradu\u00e7\u00e3o on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradu\u00e7\u00e3o o mais r\u00e1pido poss\u00edvel. Obrigado.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Na c\u00e2mara de bolhas, os rastros de part\u00edculas subat\u00f4micas s\u00e3o revelados como trilhas de bolhas em um l\u00edquido aquecido logo abaixo do seu ponto de ebuli\u00e7\u00e3o, geralmente hidrog\u00eanio l\u00edquido.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o Part\u00edculas alfa e el\u00e9trons (desviados por um campo magn\u00e9tico) de uma haste de t\u00f3rio em uma c\u00e2mara de nuvens. 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