{"id":18256,"date":"2020-06-27T17:35:05","date_gmt":"2020-06-27T17:35:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-absorcao-fotoeletrica-de-raios-x-definicao\/"},"modified":"2020-07-23T10:05:59","modified_gmt":"2020-07-23T10:05:59","slug":"o-que-e-absorcao-fotoeletrica-de-raios-x-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-absorcao-fotoeletrica-de-raios-x-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 Absor\u00e7\u00e3o Fotoel\u00e9trica de Raios-X – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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No efeito fotoel\u00e9trico, o raio X sofre uma intera\u00e7\u00e3o com um el\u00e9tron que est\u00e1 ligado a um \u00e1tomo. A absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica domina a baixas energias dos raios X.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n
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Absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica de raios-X<\/h2>\n
\"Absor\u00e7\u00e3o<\/a>
Absor\u00e7\u00e3o gama por um \u00e1tomo.
\nFonte: laradioactivite.com\/<\/figcaption><\/figure>\n

No efeito fotoel\u00e9trico, um f\u00f3ton sofre uma intera\u00e7\u00e3o com um el\u00e9tron que est\u00e1 ligado em um \u00e1tomo.\u00a0Nesta intera\u00e7\u00e3o, o f\u00f3ton incidente desaparece completamente e um fotoel\u00e9tron energ\u00e9tico \u00e9 ejetado pelo \u00e1tomo de uma\u00a0de suas conchas ligadas<\/strong>\u00a0.\u00a0A energia cin\u00e9tica do fotoel\u00e9tron ejetado (E\u00a0e<\/sub>\u00a0) \u00e9 igual \u00e0 energia incidente do f\u00f3ton (h\u03bd) menos a\u00a0energia<\/a>\u00a0de\u00a0liga\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0do fotoel\u00e9tron em seu inv\u00f3lucro original (E\u00a0b<\/sub>\u00a0).<\/p>\n

E\u00a0<\/strong>e<\/sub><\/strong>\u00a0= h\u03bd-E\u00a0<\/strong>b<\/sub><\/strong><\/p>\n

Portanto, os fotoel\u00e9trons s\u00e3o emitidos apenas pelo efeito fotoel\u00e9trico se o f\u00f3ton atingir ou exceder\u00a0um limiar de energia<\/strong>\u00a0– a energia de liga\u00e7\u00e3o do el\u00e9tron –\u00a0a fun\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0de\u00a0trabalho<\/strong>\u00a0do material.\u00a0Para raios X muito altos com energias superiores a centenas de keV, o fotoel\u00e9tron retira a maior parte da energia de f\u00f3ton incidente – h\u03bd.<\/p>\n

Em pequenos valores de energia de raios gama, o efeito fotoel\u00e9trico domina<\/strong>\u00a0.\u00a0O mecanismo tamb\u00e9m \u00e9 aprimorado para materiais de alto n\u00famero at\u00f4mico Z. N\u00e3o \u00e9 simples derivar express\u00e3o anal\u00edtica para a probabilidade de absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica de raios gama por \u00e1tomo em todas as faixas de energias de raios gama.\u00a0A probabilidade de absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica por unidade de massa \u00e9 aproximadamente proporcional a:<\/p>\n

\u03c4\u00a0<\/strong>(fotoel\u00e9trico)<\/sub><\/strong>\u00a0= constante x Z\u00a0<\/strong>N<\/sup><\/strong>\u00a0\/ E\u00a0<\/strong>3.5<\/sup><\/strong><\/p>\n

onde\u00a0Z<\/strong>\u00a0\u00e9 o n\u00famero at\u00f4mico, o expoente\u00a0n<\/strong>\u00a0varia entre 4 e 5.\u00a0E<\/strong>\u00a0\u00e9 a energia do f\u00f3ton incidente.\u00a0A proporcionalidade \u00e0s pot\u00eancias mais altas do n\u00famero at\u00f4mico Z \u00e9 a principal raz\u00e3o para o uso de materiais com alto teor de Z, como chumbo ou ur\u00e2nio empobrecido em escudos de raios gama.<\/p>\n

\"Se\u00e7\u00e3o<\/a>Embora a probabilidade de absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica do f\u00f3ton diminua, em geral, com o aumento da energia do f\u00f3ton, existem\u00a0acentuadas descontinuidades<\/strong>\u00a0na curva de se\u00e7\u00e3o transversal.\u00a0Estes s\u00e3o chamados de\u00a0“bordas de absoption”<\/strong>e eles correspondem \u00e0s energias de liga\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons das conchas ligadas ao \u00e1tomo.\u00a0Para f\u00f3tons com a energia logo acima da borda, a energia do f\u00f3ton \u00e9 apenas suficiente para sofrer a intera\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica com o el\u00e9tron da casca ligada, digamos K-shell.\u00a0A probabilidade de tal intera\u00e7\u00e3o est\u00e1 logo acima dessa borda muito maior do que a de f\u00f3tons de energia ligeiramente abaixo dessa borda.\u00a0Para f\u00f3tons abaixo dessa borda, a intera\u00e7\u00e3o com o el\u00e9tron da casca K \u00e9 energeticamente imposs\u00edvel e, portanto, a probabilidade cai abruptamente.\u00a0Essas arestas ocorrem tamb\u00e9m em energias de liga\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons de outras camadas (L, M, N … ..).<\/p>\n

Intera\u00e7\u00e3o de raios-X com a mat\u00e9ria<\/span><\/h2>\n

Embora seja conhecido um grande n\u00famero de poss\u00edveis intera\u00e7\u00f5es, existem tr\u00eas mecanismos principais de intera\u00e7\u00e3o com a mat\u00e9ria.\u00a0A for\u00e7a dessas intera\u00e7\u00f5es depende da\u00a0<\/span>energia dos raios X<\/span><\/strong>\u00a0e da composi\u00e7\u00e3o elementar do material, mas n\u00e3o muito das propriedades qu\u00edmicas, uma vez que a energia dos f\u00f3tons dos raios X \u00e9 muito maior que as energias qu\u00edmicas de liga\u00e7\u00e3o.\u00a0A absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica domina\u00a0<\/span>com baixas energias dos raios X,<\/span><\/strong>\u00a0enquanto a dispers\u00e3o de Compton domina com energias mais altas.<\/span><\/p>\n