Fisica De Radiaciones

CAPITULO II

Cantidades para describir la interacción de las radiaciones ionizantes con la materia

2.1. Introducción

En esta unidad se describirán tres cantidades no estocásticas, para describir dicha interacción, también en términos de valores esperados para una esfera infinitesimal en un punto de interés, estas cantidades son: kerma(K), dosis absorbida(D), exposicion(X). De igual forma se definirá a un neutrino como una partícula elemental sin carga y cuya masa es prácticamente cero, razón por la cual la sección transversal para interactuar con la materia es muy pequeña, así la energía dada a, o contenida por los neutrinos puede ser (y siempre lo es) totalmente ignorado en el contexto de la física radiológica

2.2 Kerma

Cantidad no estocástico relevante sólo para los campos de radiaciones indirectamente ionizantes (fotones o neutrones) o por cualquier fuente de radiación ionizante distribuido dentro del medio absorbente. Kerma es el acrónimo de energía cinética liberada por unidad de masa (kinetic energy released per unit mass).

2.2.1. Definición

El kerma K se puede definir en términos de la cantidad estocástica relacionada a la energía transferida, ε_tr (Attix, 1979, 1983) y la energía radiante R (ICRU, 1980). La energía transferida en un volumen V es:

Donde:

〖〖(R〗_in)〗_a = Energía radiante de las partículas no cargadas que entran en V,

〖〖(R〗_out)〗_u^nonr=Energía radiante de las partículas no cargadas que salen de V,

∑▒Q= energía neta derivada de masa en reposo en V(Conversión de masa en energía).

Dentro de este proceso la energía es transferida a las partículas secundarias cargadas a través de varios tipos de interacciones como el efecto fotoeléctrico, efecto Compton, producción de pares y reacciones fotonucleares en el caso de los fotones y captura de neutrones en el caso de los neutrones.

Energía Transferida

ε_tr : es la energía transferido en un volumen V de partículas cargadas por la radiación ionizante indirectamente (fotones y neutrones)

La energía radiante R: es la energía de las partículas emitidas, transferidos o recibidos, excluida la energía masa en reposo

Q : es energía entregada de masa en reposo en V (positivo si m → E, negativo para E → m)

Después, estas partículas cargadas, pueden transferir su energía al medio a través de ionizaciones y excitaciones atómicas, o también pueden interaccionar con núcleos atómicos a través de colisiones radioactivas, también llamadas radiación de frenado o bremsstrahlung. La energía radiante R se define como la energía de las partículas (excluyendo energía en reposo) emitidos, transferido o recibido (ICRU, 1980). Así el kerma K en un punto de interés P en un volumen V; puede ser definida como

Donde: ε_tr= valor de expectación de la energía transferida en el volumen finito.

Por tanto el kerma es el valor esperado de la energía transferida a las partículas cargadas por unidad de masa en un punto de interés, incluyendo la energía radiactiva perdida pero excluyendo la energía que pasa de una partícula cargada a otra.

El kerma puede ser expresada en unidades de erg/g, rad, o J/kg.. Se puede utilizar las unidades de conversión 1 Gy = 1 J/kg = 102 rad = 104 erg/g.

2.2.2. Relación del Kerma con la fluencia de energía para fotones

Para fotones mono-energéticos de energía E y medio de número atómico Z, la relación es a través del coeficiente de transferencia de energía de masas:

Lo cual representa la cantidad de energía que atraviesa una unidad de área en

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