Um feixe monoenergético de elétrons com energia de 20 MeV , com uma fluência de
elétrons
, incide na água. Observação: Em termos práticos, se a energia ou velocidade das partículas incidentes é conhecida, pode-se obter a energia transferida numa pequena espessura
(
« alcance) por
, em que
é a densidade do meio absorvedor e
é o poder de freamento mássico. Utilize dados do NIST ESTAR para resolver essa questão.
Encontre a energia depositada por ionização ao penetrar 1,0 mm na água.
Encontre a energia depositada por ionização ao penetrar 1,0 mm na água.
Passo 1
O enunciado dá um feixe monoenergético de elétrons de
,MeV com fluência
elétrons/cm
incidindo em água. Pede-se a energia depositada por ionização ao penetrar
mm de água. Para isso vamos usar a relação
que dá a energia perdida por um elétron, onde
é a densidade da água e
é o poder de frenagem mássico de colisão retirado do NIST ESTAR. Depois multiplicamos pela fluência para obter a energia total depositada por cm
.
Passo 2
Convertendo unidades e calculando a área areal:
mm
cm;
densidade da água g/cm
;
logo a espessura em massa é
densidade da água
logo a espessura em massa é
Passo 3
Do NIST ESTAR (tabela para água, colisional) em
,MeV temos
Logo a energia perdida por cada elétron em
é
Passo 4
Multiplicando pela fluência
obtemos a energia total depositada por cm
:
Passo 5
Convertendo para joules (1 MeV =
J):
Resposta
A energia depositada por ionização ao penetrar
mm de água é, por elétron,
e para a fluência dada,