Questão 16) Porque utilizamos a teoria de Bragg-Gray? Quais as duas condições que tornam a teoria aplicável?
Passo 1
O enunciado pergunta “por que usamos a teoria de Bragg–Gray” e “quais as duas condições para aplicá-la”. Isso é conteúdo de dosimetria por cavidade em radiações ionizantes: queremos relacionar a ionização medida num detector (cavidade) com a dose no meio.
Passo 2
Usamos a teoria de Bragg–Gray para converter a leitura de ionização na cavidade numérica (por exemplo, numa câmara de gás) em dose absorvida no meio de interesse. A ideia é que, se conhecemos o fluxo de partículas carregadas que atravessa a cavidade e os poderes de parada médios do meio e da cavidade, podemos escrever
Para isso ser válido, precisamos garantir duas condições fundamentais.
Passo 3
Condição 1 – Cavidade “pequena” (não perturba o fluxo):
A cavidade deve ser suficientemente diminuta para que a presença dela não altere o fluxo de partículas carregadas no meio. Em outras palavras, o fluxo de elétrons (ou outras partículas carregadas) dentro da cavidade deve ser o mesmo que existiria no meio sem a cavidade. Assim, a fluência \varphi que atravessa a cavidade vale a fluência do meio puro.
Passo 4
Condição 2 – Deposição só por partículas originadas no meio:
A energia absorvida na cavidade deve vir exclusivamente das partículas carregadas geradas no meio ao redor e que atravessam a cavidade. Ou seja, não podem ser gerados novos elétrons dentro da cavidade, nem ocorrer processos que mudem significativamente o espectro de elétrons na parede ou no gás. Assim, a energia depositada é simplesmente
E = \varphi \cdot \overline{S}_{\rm cavidade}\cdot m_{\rm cavidade}\,,
com \varphi vindo do meio.
Resposta
Usamos a teoria de Bragg–Gray porque ela nos dá uma forma simples de converter a ionização medida na cavidade em dose no meio, via a relação dos poderes de parada médios. As duas condições de aplicabilidade são:
A cavidade deve ser pequena o bastante para não perturbar o fluxo de partículas carregadas no meio.
A energia depositada na cavidade deve vir somente de partículas carregadas originadas no meio (nenhuma gerada dentro da cavidade).