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 irradiada como Bremsstrahlung ao penetrar 1,0 mm na água.
Encontre a energia depositada irradiada como Bremsstrahlung ao penetrar 1,0 mm na água.
Passo 1
O enunciado nos dá um feixe monoenergético de elétrons de 20 MeV que incide numa lâmina de água, com fluência de
elétrons/c
, e pergunta qual a energia transferida ao meio na forma de bremsstrahlung ao atravessar uma espessura de 1,0 mm de água. O conteúdo que vamos usar é a definição de poder de frenamento mássico radiativo
(obtido no NIST ESTAR) e a expressão
para a energia radiativa perdida por partícula numa fina camada
.
Passo 2
Identificamos os parâmetros:
,
.
Do NIST ESTAR para água em 20 MeV, lemos
Do NIST ESTAR para água em 20 MeV, lemos
Passo 3
Calculamos a energia radiativa perdida por cada elétron ao atravessar
:
Passo 4
Multiplicamos pela fluência de
elétrons/c
para obter a energia total de bremsstrahlung depositada por centímetro quadrado:
Passo 5
Convertendo para joules (usando
):
Resposta
A energia irradiada como bremsstrahlung ao penetrar 1,0 mm de água é aproximadamente